Fosil yakıtlar, milyonlarca yıl boyunca yer kabuğunun altındaki ısıya ve basınca maruz kalan çürümüş bitki ve hayvanlardan oluşur. Bu yaşayan canlılar yavaş yavaş dağılırlar. fosil yakıtları içeren hidrokarbonlar. Yeryüzünde bulunan üç fosil yakıt, kömür, ham petrol ve doğal gazdır.
Kömür, karadaki bitki örtüsünün çürümesinden oluşan katı fosil bir yakıttır. Ölü bitki örtüsü sıkıştırılmış ve ısıtılmış ve milyonlarca yıl boyunca, bu bitki örtüsündeki karbon ve hidrojen, yandığında büyük miktarda ısı enerjisi açığa çıkaran uzun zincirli hidrokarbonlar halinde düzenlenmiştir. Kömür genellikle dünya yüzeyinin derinliklerinde bulunan madenlerde bulunur.
Ham petrol, sıvı fosil bir yakıttır ve küçük deniz organizmalarının kalıntılarından oluşur. Genellikle kayalarda küçük alanlarda sıkışmış bulunur ve çoğunlukla toprağa delme ile çıkarılır. Doğal gaz, gaz halinde olan fosil yakıttır ve ham petrol gibi, deniz mikroorganizmalarının çürümesinden oluşur. Çoğunlukla metandan oluşur ve delinerek elde edilir.
Yeryüzünde sınırlı miktarda fosil yakıt bulunduğundan, bunlar sınırlı kaynaklar olarak kabul edilir. Ayrıca fosil yakıtların üretilmesi yüz milyonlarca yıl sürdüğü ve yapay olarak yapılamadığı için yenilenemeyen kaynaklar olduğu düşünülmektedir.