A fosszilis üzemanyagok olyan állati és növényi anyagok maradványai, amelyek évmilliókkal ezelőtt éltek, csapdába esve kőzetrétegek az eonok számára, és könnyen átalakuló anyagokká alakulnak, amelyek nagy mennyiségű energia. Bár a fosszilis tüzelőanyagok a modern civilizáció nagy részét meghajtják, műtrágyákban, műanyagokban és sok más kémiai vegyületben is felhasználást látnak. A szénnek, a földgáznak és a kőolajnak nagyon eltérő megjelenésük ellenére számos közös tulajdonságuk van.
Szerves molekulák
A fosszilis tüzelőanyagok kivétel nélkül szerves molekulákat tartalmaznak - elsősorban szénből álló atomgyűrűket vagy atomláncokat. A bitumenes szén, a földgáz és az olaj szénhidrogének, amelyek főleg hidrogén és szén kombinációi. Az idő és a nyomás átalakítja a bitumenes szenet antracittá, kőzetszerű anyaggá, amely főleg szenet tartalmaz.
Bányászott anyagok
Mivel évmilliók óta csapdába esnek a föld alatt, a fosszilis tüzelőanyagokat különféle bányászati műveletekkel nyerik ki, például fúrással és a földbe ásással. A geológusok azonosították az egyes tüzelőanyag-típusokat kísérő kőzetképződéseket. Például olaj- és földgáztározók találhatók az úgynevezett sókupolák alatt - a természetes sólerakódások réteget képeznek a fosszilis üzemanyag „buborékok” tetején. Könnyebb lévén a gáz a tetejére úszik, miközben a folyékony olaj fekszik alul.
Éghető
A fosszilis tüzelőanyagok éghetőek, oxigén jelenlétében égnek, és vízgőzt, szén-dioxidot, hamut és egyéb melléktermékeket képeznek. Égési képességük nagyrészt széntartalmukból adódik; az üzemanyagban lévő szén egyesül a levegőben lévő oxigénnel, ami nagy mennyiségű hőt bocsát ki. A fosszilis tüzelőanyagok, például a benzin, a dízelolaj és a földgáz összetevőinek különböző lobbanáspontja van, egyesek könnyen égnek, mások pedig több energiát vesznek fel a meggyulladáshoz.
Nem megújuló üzemanyagok
Véges szén-, olaj- és gázkészlet létezik, így ezek nem megújuló üzemanyagok. Bár a modern kutatási technológiák segítenek azonosítani a fosszilis üzemanyagok új lerakódásait és új módszereit a kitermelés az ismert tartalékokat termelékenyebbé teszi, ezek az anyagok sokkal lassabban képződnek, mint azok mennyisége fogyasztás. Mivel a civilizáció a bőséges, olcsó energiától függ, az üzemanyag elfogyásának kilátása felkelti az érdeklődést a megújuló források, például a napenergia, a szél és a vízenergia iránt.