Việc khai thác và đốt than tác động tiêu cực đến môi trường, gây ô nhiễm nước và không khí, mưa axit, suy giảm đỉnh núi và thoát nước mỏ axit. Phát thải độc hại từ việc đốt than không hoàn toàn cũng gây ra những hiểm họa môi trường nghiêm trọng. các cộng đồng sinh vật do những thay đổi mạnh mẽ trong điều kiện khí quyển.
Nhiên liệu hóa thạch là nhiên liệu sinh học được hình thành cách đây hàng triệu năm từ những xác hữu cơ bị phân hủy của các sinh vật thời tiền sử. Than, khí đốt tự nhiên và dầu mỏ là phần lớn các nguồn năng lượng không thể tái tạo cung cấp năng lượng có thể sử dụng để sản xuất điện, sưởi ấm cho các hộ gia đình và vận chuyển nhiên liệu. Tuy nhiên, việc đốt các vật liệu này góp phần làm trái đất nóng lên và suy thoái môi trường.
Than đặc biệt ảnh hưởng đến không khí thông qua các chất ô nhiễm khác nhau thải ra trong quá trình đốt cháy. Tại Hoa Kỳ, tỷ lệ phát thải điển hình bao gồm 2,249 lbs /MWh đối với carbon dioxide, 6 lbs /MWh đối với nitơ oxit và 13 lbs /MWh đối với sulfur dioxide, theo báo cáo của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ. Các chất ô nhiễm khác bao gồm carbon monoxide và vật chất dạng hạt. Than cũng chứa khí mêtan, là một nguồn khí nhà kính dẫn đến hiện tượng ấm lên toàn cầu.
Các nhà máy điện sử dụng lò hơi đốt than cũng góp phần làm ô nhiễm nguồn nước. Nước thải công nghiệp thường chứa các hóa chất độc hại như asen, chì và crom gây ô nhiễm nguồn nước. Khai thác than cũng có thể gây ô nhiễm nước mặt và nước ngầm do hệ thống thoát nước mỏ bằng axit. Mưa axit, gây hại cho hệ sinh thái, được tạo ra khi các oxit nitơ và lưu huỳnh đioxit kết hợp hóa học với các hợp chất hydroxyl. Khai thác than trên đỉnh núi là một phương pháp làm xói mòn rừng và bồi lấp lớp đất phía trên, thường dẫn đến tăng dòng chảy.
