Yenilenemeyen enerji, sonunda enerji kaynağının tükeneceği anlamına gelir. Yenilenemeyen enerji kaynaklarının çoğu, fosil yakıt kategorisine aittir. Kömür, doğal gaz, ham petrol ve sıvı petrol gazı, yenilenemeyen enerji kaynaklarına örnektir.
Karbon, fosil yakıtlarda ana unsurdur; 300 ila 360 milyon yıl önce kuruldu. Tüm fosil yakıtlar benzer bir süreçle yaratılmaktadır. Ölen hayvanlar ve bitkiler tortular, kayalar ve deniz dibi ile kaplandı ve zamanla ısı ve basınç kalıntıları fosil yakıtlara dönüştürdü. Tüm dünyada devasa yeraltı kömür, petrol ve doğal gaz cepleri var. Yenilenemeyen kaynakların elde edilmesi kolaydır ve elde edilmesi nispeten ucuzdur, bu da onları değerli bir enerji kaynağı yapar.
Fosil yakıtların yakılması çok zararlı olabilir çünkü salınan partiküller havayı, karayı ve suyu kirletir. Bu yakıtların kullanılması aynı zamanda sera etkisine de katkıda bulunur ve bu gazlar ısının atmosferden kaçmasına izin vermediğinden küresel ısınmaya neden olur. Elektrik üretmek için birçok fosil yakıt kullanılmaktadır. Merkezi İstihbarat Ajansı'na göre, Birleşik Devletler elektriğinin yüzde 66'sını fosil yakıtlarla, yüzde 8'i nükleer enerjiden üretiyor.