Than, dầu và khí tự nhiên được gọi là nhiên liệu hóa thạch vì chúng có nguồn gốc từ tàn tích hữu cơ của các sinh vật thời tiền sử. Nhiên liệu hóa thạch là hydrocacbon phát ra năng lượng khi bị đốt cháy.
Nhiên liệu hóa thạch được tìm thấy trong vỏ Trái đất. Chúng dễ bắt lửa, có nghĩa là chúng có thể cháy, và thông qua quá trình đốt cháy, năng lượng của chúng được giải phóng. Nhiên liệu hóa thạch cung cấp năng lượng cho xã hội ngày nay, đáp ứng nhu cầu năng lượng cho sản xuất thương mại, giao thông vận tải, điện và thậm chí là sản xuất hơi nước. Các nhiên liệu hóa thạch hiện có trên Trái đất không thể thay thế được và Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ ước tính rằng vào năm 2030, trữ lượng dầu của Trái đất sẽ cạn kiệt. Nhu cầu cao về nhiên liệu hóa thạch đang dẫn đến sự cạn kiệt của chúng, điều này có thể tạo ra một cuộc khủng hoảng toàn cầu về sản xuất năng lượng.