Fosilna goriva su ostaci životinjskog i biljnog materijala koji su živjeli prije milijuna godina, zarobljeni pod slojevi stijene eonima i pretvoreni u tvari koje lako izgaraju i daju velike količine energije. Iako fosilna goriva pokreću velik dio moderne civilizacije, oni također primjenjuju gnojiva, plastiku i mnoge druge kemijske spojeve. Unatoč vrlo različitom pojavljivanju, ugljen, prirodni plin i naftno ulje imaju nekoliko zajedničkih svojstava.
Organski molekuli
Fosilna goriva bez iznimke sadrže organske molekule - prstenove ili lance atoma koji se uglavnom sastoje od ugljika. Bitumenski ugljen, prirodni plin i nafta ugljikovodici su, koji su uglavnom kombinacija vodika i ugljika. Vrijeme i pritisak transformiraju bitumenski ugljen u antracit, tvar poput kamena koja sadrži uglavnom ugljik.
Iskopane tvari
Budući da su milijuni godina zarobljeni pod zemljom, fosilna goriva vade se raznim rudarskim operacijama poput bušenja i kopanja u zemlju. Geolozi su identificirali stijenske formacije koje prate svaku vrstu goriva. Na primjer, rezervoari nafte i prirodnog plina mogu se naći pod značajkama koje se nazivaju slane kupole - prirodne naslage soli koje čine sloj na vrhu mjehurića fosilnog goriva. Budući da je lakši, plin pluta do vrha dok leži tekuće ulje ispod.
Zapaljiv
Fosilna goriva su zapaljiva, sagorijevaju u prisutnosti kisika i tvore vodenu paru, ugljični dioksid, pepeo i druge nusproizvode. Njihova sposobnost sagorijevanja uglavnom dolazi od sadržaja ugljika; ugljik u gorivu kombinira se s kisikom u zraku, odajući velike količine topline. Komponente fosilnih goriva, poput benzina, dizelskog ulja i prirodnog plina, imaju različite točke plamišta, neke lako gore, a drugima treba više energije da bi se zapalile.
Neobnovljiva goriva
Postoji ograničena opskrba ugljenom, naftom i plinom, što ih čini neobnovljivim gorivima. Iako moderne tehnologije pronalaženja pomažu u otkrivanju novih ležišta fosilnih goriva i novih metoda ekstrakcija čine poznate rezerve produktivnijima, te se tvari stvaraju mnogo sporije od njihovih stopa potrošnja. Budući da civilizacija ovisi o obilnoj, jeftinoj energiji, perspektiva da ostane bez goriva potiče zanimanje za obnovljive izvore poput sunca, vjetra i hidroelektrane.