化石能源是一種碳氫化合物或其衍生物。它由古代生物的化石沉積而來，是一次能源。化石燃料不完全燃燒后，都會散發(fā)出有毒的氣體，卻是人類必不可少的燃料?；茉此奶烊毁Y源有煤炭、石油和天然氣。

石油和天然氣都是來自于數(shù)百萬年前海底、湖底大量浮游植物和浮游動物有機物殘骸的厭氧消化而成。隨著地質(zhì)年代變遷，這些有機化合物同泥土混合，被埋藏在層層的沉積物之下。由于極高的熱量和壓強條件下，有機物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)上的變化，首先轉(zhuǎn)變成存在于油頁巖中的一種蠟質(zhì)物質(zhì)稱為油母質(zhì)，接著在更多熱量條件下，轉(zhuǎn)變成液態(tài)和氣態(tài)的碳氫化合物。

在任何化石燃料混合物中都有比例相差極大的有機物、碳氫化合物。碳氫化合物的含量決定了燃料的化學(xué)特性，例如沸點、冰點、密度、黏性等。

另一方面，陸生植物往往會形成煤和甲烷。許多煤炭都可以追溯到地球歷史的石炭紀。陸生植物還會生成III型油母質(zhì)，它是天然氣的來源之一。

作為人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，煤炭、石油、天然氣等化石能源支撐了19世紀到20世紀近200年來人類文明的進步和經(jīng)濟社會發(fā)展。目前，化石能源仍然是全球消耗的最主要能源，然而，由于化石能源的不可再生性，隨著人類的不斷開采和巨大消耗，化石能源的枯竭是不可避免的，大部分化石能源本世紀將被開采殆盡。

據(jù)美國地質(zhì)局估計，全世界最終可采石油儲量為3萬億桶。由此推算，世界石油產(chǎn)量的頂峰將在2030年出現(xiàn)。由于剩余儲量開采難度增大，石油產(chǎn)量會快速下降。世界煤炭總可采儲量大約為8475億噸。長期來看，盡管世界煤炭可采儲量相對穩(wěn)定，但還是出現(xiàn)了下降的趨勢。按當前的消費水平，最多也只能維持200年左右的時間。世界天然氣儲量大約為177萬億立方米。如果年開采量維持在2.3萬億立方米，則天然氣將在80年內(nèi)枯竭。

就我國而言，化石類能源探明儲量約7500億噸標準煤，總量較大，但人均能源擁有量卻遠遠低于世界平均水平。煤炭、石油、天然氣人均剩余可采儲量，分別只有世界平均水平的58.6%、7.69%和7.05%。近幾年，我國的能源生產(chǎn)一直保持著快速增長勢頭。我國煤炭儲量相對豐富，但從中長期來看，仍面臨諸如賦存條件、勘探水平、運輸條件、安全因素等多方面因素的限制，能被有效開發(fā)利用的煤炭資源量明顯不足。

化石能源的利用，也是造成環(huán)境變化與污染的關(guān)鍵因素。大量的化石能源消費，引起溫室氣體排放，使大氣中溫室氣體濃度增加、溫室效應(yīng)增強，導(dǎo)致全球氣候變暖。1860年以來，全球平均氣溫提高了0.4℃～0.8℃。IPCC（政府間氣候變化專門委員會）所做的氣候變化預(yù)估報告的結(jié)論是，CO2為溫室氣體的主要部分，其中約90%以上的人為CO2排放是化石能源消費活動產(chǎn)生的。化石能源，特別是煤炭的使用帶來大量的二氧化硫和煙塵排放，也是造成我國大氣污染的主要來源。隨著化石能源儲量的逐步降低，全球能源危機也日益迫近。以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)，具有明顯的不可持續(xù)性。因而，開發(fā)更清潔的可再生能源是今后發(fā)展的方向。