Изкопаемите горива са останките от животински и растителни материали, живели преди милиони години, попаднали в капан слоеве от скали за еони и трансформирани в вещества, които лесно изгарят и отделят големи количества от енергия. Въпреки че изкопаемите горива задвижват голяма част от съвременната цивилизация, те също виждат употреба в торове, пластмаси и много други химически съединения. Въпреки широко различните си външни прояви, въглищата, природният газ и петролното масло имат няколко общи свойства.
Органични молекули
Без изключение изкопаемите горива съдържат органични молекули - пръстени или вериги от атоми, състоящи се предимно от въглерод. Битумните въглища, природният газ и нефтът са въглеводороди, които са комбинации главно от водород и въглерод. Времето и налягането превръщат битумните въглища в антрацит, подобно на скала вещество, съдържащо предимно въглерод.
Минирани вещества
Тъй като са затворени под земята в продължение на милиони години, изкопаемите горива се извличат чрез различни минни операции като сондажи и копаене в земята. Геолозите са идентифицирали скалните образувания, които придружават всеки вид гориво. Например, резервоари с нефт и природен газ могат да бъдат намерени под характеристики, наречени солни куполи - природни солни находища, които образуват слой върху „мехурчета“ от изкопаеми горива. Тъй като е по-лек, газът плава до върха с легнало течно масло отдолу.
Запалим
Изкопаемите горива са горими, изгарят в присъствието на кислород и образуват водна пара, въглероден диоксид, пепел и други странични продукти. Способността им за изгаряне идва до голяма степен от съдържанието на въглерод; въглеродът в горивото се комбинира с кислорода във въздуха, отделяйки големи количества топлина. Компонентите на изкопаемите горива, като бензин, дизелово гориво и природен газ имат различни точки на възпламеняване, като някои лесно изгарят, а други отнемат повече енергия за запалване.
Невъзобновяеми горива
Съществува крайна доставка на въглища, нефт и газ, което ги прави невъзобновяеми горива. Въпреки че съвременните проучвателни технологии помагат да се идентифицират нови находища на изкопаеми горива и нови методи за екстракцията прави известните запаси по-продуктивни, тези вещества се образуват много по-бавно от техните нива консумация. Тъй като цивилизацията зависи от обилната, евтина енергия, перспективата за изчерпване на горивото стимулира интереса към възобновяеми източници като слънчева, вятърна и водноелектрическа енергия.