Trīs galvenās fosilā kurināmā formas - akmeņogles, nafta un dabasgāze - veidojās karbona periodā, kas savu nosaukumu ieguvis no oglekļa, kas ir izplatīts elements visās fosilajās degvielās. Tās veidojās no organiskām augu un dzīvnieku atliekām, kuras miljoniem gadu laikā tika pakļautas karstuma iedarbībai un Zemes garozas spiedienam un kas tika pārveidotas par oglēm, eļļu vai dabasgāzi. Organiskā fosilā kurināmā sakne izskaidro oglekļa klātbūtni, bet citi elementi, piemēram, ūdeņradis, sērs, slāpeklis un skābeklis, ir arī fosilā kurināmā sastāvdaļas.
Ogles
Saskaņā ar Penn State Zemes un minerālu zinātņu koledžas datiem ogles sastāv no oglekļa, ūdeņraža, slāpekļa, sēra un skābekļa. Ir trīs veidu ogles, no kurām katrai ir savs ķīmiskais sastāvs. Antracītam ir visvairāk oglekļa, savukārt lignīta ir vismazāk oglekļa, bet visvairāk ūdeņradī un skābeklī. Bitumena ogļu saturs ir starp antracītu un lignītu. Akmeņoglēm ir arī zināms minerālvielu saturs, kas parasti ir kvarcs, pirīts, māla minerāli un kalcīts. Šādi minerāli var apvienoties, piemēram, dzelzs un cinks, kas paliek kūdrā, vai sadalījušos augu slāņi, kas galu galā veidojas ogles.
Dabasgāze
Tāpat kā ogles, arī dabasgāzi veido ogleklis, ūdeņradis, slāpeklis, sērs un skābeklis. Tajā nav tādu minerālvielu satura kā ogles, un cietās, melnās vielas vietā dabasgāze ir vieglāka par gaisu, norāda Kalifornijas Enerģētikas komisija. Tam nav smakas, un jūs to nevarat redzēt, un tas ir atrodams netālu no pazemes naftas. Dabasgāzē esošie oglekļa un ūdeņraža elementi parasti apvienojas, veidojot metāna gāzi vai CH4, kas ir viegli uzliesmojošs.
Eļļa
Nafta jeb nafta sastāv arī no oglekļa, ūdeņraža, sēra, skābekļa un slāpekļa, bet tā ir šķidrā veidā. Gan eļļa, gan dabasgāze atrodas pazemē starp iežu krokām vai porainu iežu iekšpusē, kas tur eļļu. Kad diatomi, jūras radības, piemēram, fitoplanktons, iet bojā un nokrīt uz jūras dibena, tās galu galā tiek apglabātas nogulsnēs un klintīs. Lielā spiedienā un karstumā šie diatomu slāņi kļūst par eļļu vai dabasgāzi. Ja apstākļi ir pārāk karsti, eļļa, visticamāk, kļūs par gāzi. Eļļu iegūst un pēc tam rafinē benzīnā, petrolejā vai citos produktos.
Sadegšana
Sadegšana notiek, sadedzinot fosilo kurināmo, un fosilā kurināmā elementi oksidējas vai apvienojas ar skābekli. Sadedzinot ogles, ogleklis oksidējas, veidojot oglekļa dioksīdu jeb CO2. Līdzīgi slāpeklis kļūst par slāpekļa oksīdu vai NO2, un sērs kļūst par sēra dioksīdu vai SO2. Minerālu saturs, kas atrodams ogļās un eļļā, kļūst par pelniem.