Три главна фосилна горива - угаљ, нафта и природни гас - настала су пре стотине милиона година од мртве органске материје. Током овог дугог временског периода, слојеви камена, тла и воде прекривали су органску материју и на крају је претварали у угаљ, нафту или гас. Иако се сва фосилна горива формирају на исти основни начин, свако има свој засебан изглед.
Угаљ
Угаљ је чврста црна супстанца налик стени која се састоји од угљеника, водоника, азота, кисеоника и сумпора. Што је више угљеника присутно у угљу, то је тврђи и садржи више енергије. Угаљ настао од слојева мртвих стабала и биљака, названих тресет, који су се таложили на дну мочвара и океана. Тресет је био прекривен песком и глином, који су истискивали воду, а тресет се милионима година претварао у угаљ. Поред чврстог облика, угаљ се може претворити у течност, што омогућава да се угаљ користи као алтернатива нафти. Предности употребе течног угља уместо других фосилних горива укључују релативно јефтиније трошкове и недостатак сумпора и релативно ниске емисије азотног оксида и његова употреба као гориво за кување са мање ваздуха у затвореном загађење.
Нафта
Уље је настало од морских организама названих дијатомеји који су умрли и пали на морско дно. Сахрањени су под песком и камењем, а угљеник присутан у тим организмима претворио се у уље разградњом бактерија и великим количинама притиска и топлоте. Како се земља померала, нафта и природни гас заглавили су се у наборима камена. Сирова нафта је течност која може бити врло густа или ретка и има различите нијансе од тамно смеђе до црне или је понекад чак и безбојна течност. Рафинерије нафте дестилирају компоненте сирове нафте за прераду у производе попут бензина, моторног уља и асфалта.
Природни гас
Природни гас сам по себи је без мириса и невидљив. Лакши је од ваздуха и састоји се углавном од метана или ЦХ4. Можда користите природни гас у свом дому, обично за шпорет или грејач, а можда сте чули да вас гасна компанија упозорава на мирис природног гаса. Пре него што природни гас стигне до вашег дома, гасна компанија га помеша са меркаптаном дајући природном гасу карактеристичан мирис попут трулог јаја; овај мирис вам помаже да приметите цурење гаса.
Уљних шкриљаца
Док су угаљ, нафта и природни гас најчешће и најпознатија фосилна горива, друга фосилна горива попут уљних шкриљаца садрже битуменске материјале или тешку црну нафту, који се могу користити као извор енергије. Уљасти шкриљац је седиментна стена која је, слично осталим фосилним горивима, настала од мртве органске материје која је пала на дно језера и мора. Уљани шкриљац се формирао у овим случајевима, јер топлота и притисак нису били довољни да створе угаљ или нафту. Супстанце од чврстог уља се екстрахују из уљних шкриљаца загревањем, одвајањем и сакупљањем уља у течном облику. Слично томе, катрански песак, који је комбинација црне глине, песка и битумена, вади се за издвајање уља из глине и песка.