เชื้อเพลิงเป็นวัสดุที่สามารถผลิตความร้อนในขณะที่ถูกบริโภคโดยการเผาไหม้ เชื้อเพลิงฟอสซิลหรือที่เรียกว่าเชื้อเพลิงแร่เป็นวัสดุที่ติดไฟได้ซึ่งเป็นสารอินทรีย์ซึ่งได้มาจากซากสิ่งมีชีวิต พวกเขารวมถึงถ่านหินลิกไนต์ก๊าซธรรมชาติพีทและน้ำมัน เชื้อเพลิงประดิษฐ์เช่นน้ำมันเบนซินและน้ำมันก๊าดทำจากเชื้อเพลิงธรรมชาติเหล่านี้ เชื้อเพลิงฟอสซิลสามารถมีได้หลายรูปแบบ: มีเธนเป็นแก๊สน้ำมันของเหลวและถ่านหินที่เป็นของแข็ง
เชื้อเพลิงฟอสซิลบางชนิดเรียกว่า เชื้อเพลิงคาร์บอน (carbonaceous fuel ) ซึ่งได้มาจากของเสียจากพืช เชื้อเพลิงคาร์บอนที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำที่สุดคือพีทซึ่งคาดว่าจะครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 2% ของพื้นดินของโลกในพื้นที่ชุ่มน้ำที่รู้จักกันในชื่อบึง, โคลนตม, ทุ่ง, หนองน้ำ, หนองน้ำและพีท เชื้อเพลิงพีทนั้นแตกต่างจากพีทมอสซึ่งใช้ในการเกษตร
ลิกไนต์เป็นเชื้อเพลิงที่มีคาร์บอนเป็นคาร์บอนในปริมาณสูงสุดต่อไป เรียกอีกอย่างว่าถ่านหินสีน้ำตาลมีสีน้ำตาลหรือเหลืองและมีความชื้นมากกว่าถ่านหิน พบในอเมริกาเหนือและเยอรมนี
ถ่านหินซึ่งมีปริมาณคาร์บอนสูงสุดยังคงมีอยู่ในห้าประเภท พวกเขาอยู่ในลำดับที่เพิ่มขึ้นลิกไนต์สีดำหรือถ่านหินซับบิทูมินัสถ่านหินบิทูมินัส โปรดทราบว่าถ่านหิน semibituminous เป็นถ่านหินคุณภาพสูงในขณะที่ semianthracite เป็นถ่านหินแอนทราไซท์คุณภาพต่ำ แอนทราไซท์เป็นคาร์บอนบริสุทธิ์เกือบทั้งหมด
ก๊าซธรรมชาติประกอบด้วยก๊าซไฮโดรคาร์บอนผสมกับส่วนประกอบอื่น ๆ ส่วนประกอบหลักของมันคือมีเธนซึ่งมีเนื้อหาอยู่ที่ 80–95% ก๊าซอื่น ๆ ที่รวมอยู่อาจเป็นบิวเทนอีเธนและโพรเพน พบได้ทั้งใกล้แหล่งสะสมของปิโตรเลียมรวมทั้งแยกต่างหาก
น้ำมันดิบหรือปิโตรเลียมเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลอีกชนิดหนึ่ง มันถูกพบในแหล่งสะสมของหินในโลกและสกัดเพื่อใช้เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงน้ำมันเบนซินและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ เช่นขี้ผึ้งการผลิตพลาสติกน้ำมันหล่อลื่นและกรดซัลฟิวริกเป็นต้น ซาอุดิอาระเบียเป็นทั้งผู้ผลิตและผู้ส่งออกน้ำมันดิบรายใหญ่ที่สุดของโลก
ในปี 2549 การใช้พลังงานของโลกเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลหรืออนุพันธ์ 86% ซึ่งรวมถึงปิโตรเลียม 36.8% ถ่านหิน 26.6% และก๊าซธรรมชาติ 22.9% พลังงานที่เหลือนั้นมาจากเชื้อเพลิงที่ไม่ใช่ฟอสซิลเช่นพลังงานน้ำ, พลังงานนิวเคลียร์, พลังงานความร้อนใต้พิภพและพลังงานที่เกิดจากพลังงานแสงอาทิตย์, กระแสน้ำและลม การใช้พลังงานของโลกเพิ่มขึ้นทุกปี
เนื่องจากมีเชื้อเพลิงฟอสซิลจำนวน จำกัด ที่มีอยู่การสูญเสียของพวกมันจึงเป็นที่มาของความกังวล ความจริงที่ว่าเชื้อเพลิงเหล่านี้ปล่อยมลพิษเช่นคาร์บอนมอนอกไซด์เมื่อถูกเผาไหม้เป็นแหล่งของความกังวลอื่น ความเป็นไปได้ที่การเผาไหม้ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกหรือภาวะโลกร้อนเป็นหัวข้อถกเถียงที่รุนแรง
