Fosil yakıtların dezavantajları, küresel ısınmaya, çevre kirliliğine ve sonlu arzlarına katkıları içerir. Kömür, petrol ve doğal gaz içeren fosil yakıtlar, ülkenin yakıt kullanımının yüzde 85'ini oluşturan ABD'deki birincil enerji kaynağıdır.
Küresel ısınma, fosil yakıtların en yıkıcı etkilerinden biridir. Fosil yakıtlar yakıldığında, Dünya atmosferindeki ısıyı hapseden ve küresel ısınmaya katkıda bulunan karbondioksit salınır. Fosil yakıtlar, atmosferdeki karbondioksit seviyelerinin son 150 yılda yüzde 25'ten fazla artmasına neden oldu.
Fosil yakıtlar ayrıca azot oksitler, karbon monoksit, hidrokarbonlar ve kükürt oksitler gibi kirletici maddeler üreten önemli bir hava kirliliği kaynağıdır. Karbon monoksit, öncelikle otomobillerin kullanılması nedeniyle oluşan fosil yakıtların yanmasının bir yan ürünüdür. Fosil yakıtların çıkarılması, üretimi ve taşınması da önemli miktarda toprak ve su kirliliğine neden olabilir. Örneğin petrol sızıntıları, okyanus yaşam alanlarına ve deniz yaşamına zarar verebilir, kömür madenciliği nehir kirliliğine katkıda bulunabilir.Son olarak, fosil yakıtlar yenilenemeyen kaynaklardır, yani arzlarının sınırlı olduğu ve sonuçta ortaya çıkacakları anlamına gelir. Fosil yakıt kıtlığı gelecekte büyük ekonomik ve sosyal sorunlara neden olabilir.
