Fossile brændstoffer er resterne af dyre- og plantematerialer, der levede for millioner af år siden, fanget under lag af sten til æoner og omdannes til stoffer, der let brænder og afgiver store mængder energi. Selvom fossile brændstoffer driver meget af den moderne civilisation, ser de også anvendelse i gødning, plast og mange andre kemiske forbindelser. På trods af deres meget forskellige udseende har kul, naturgas og olie olie flere fælles egenskaber.
Organiske molekyler
Uden undtagelse indeholder fossile brændstoffer organiske molekyler - ringe eller atomkæder, der primært består af kulstof. Bituminøst kul, naturgas og olie er carbonhydrider, som hovedsagelig er kombinationer af brint og kulstof. Tid og tryk omdanner bituminøst kul til antracit, et stenlignende stof, der for det meste indeholder kulstof.
Udvundne stoffer
Fordi de er fanget under jorden i millioner af år, udvindes fossile brændstoffer ved forskellige minedrift såsom boring og nedgravning i jorden. Geologer har identificeret de klippeformationer, der ledsager hver type brændstof. For eksempel kan reservoirer af olie og naturgas findes under funktioner kaldet salt kupler - naturlige saltaflejringer, der danne et lag oven på fossile brændstoffer "bobler". At være lettere, flyder gassen til toppen med den flydende olie liggende under.
Brændbar
Fossile brændstoffer er brændbare og brænder i nærvær af ilt og danner vanddamp, kuldioxid, aske og andre biprodukter. Deres evne til at forbrænde kommer stort set fra deres kulstofindhold; kulstof i brændstoffet kombineres med ilt i luften og afgiver store mængder varme. Komponenter af fossile brændstoffer, såsom benzin, dieselolie og naturgas har forskellige flammepunkter, nogle brænder let, og andre tager mere energi til at antænde.
Ikke-vedvarende brændstoffer
Der findes en begrænset forsyning af kul, olie og gas, hvilket gør dem til ikke-vedvarende brændstoffer. Selvom moderne efterforskningsteknologier hjælper med at identificere nye forekomster af fossile brændstoffer og nye metoder til ekstraktion gør kendte reserver mere produktive, disse stoffer dannes meget langsommere end deres hastigheder på forbrug. Fordi civilisationen er afhængig af rigelig, billig energi, udsigter udsigten til at løbe tør for brændstof interesse for vedvarende kilder såsom sol-, vind- og vandkraft.