La principale raison pour laquelle les combustibles fossiles sont nocifs pour l'environnement est que leur utilisation produit de grandes quantités de gaz à effet de serre. Ces gaz provoquent une accumulation de chaleur dans l'atmosphère et augmentent la température moyenne de la planète. . Les combustibles fossiles polluent également l'air lorsqu'ils sont brûlés et peuvent causer des dommages à l'environnement lorsqu'ils sont extraits.
Les combustibles fossiles comprennent le charbon, l'essence, le diesel, le propane et le gaz naturel. Tous ces combustibles ont été créés lorsque les organismes se sont décomposés et ont libéré des composés riches en carbone dans le sol et la roche environnantes pendant des milliers d'années. Les humains accèdent à ces ressources par divers moyens, notamment le forage de trous profonds et l'extraction de charbon à partir de fosses. De plus, un processus appelé « fracturation hydraulique » est utilisé pour éliminer les réserves qui sont autrement difficiles d'accès. La fracturation injecte de l'eau sous haute pression dans le substrat rocheux pour libérer le pétrole et le gaz à l'intérieur. Si les produits chimiques du processus contaminent la nappe phréatique, des dommages environnementaux étendus peuvent se produire.
En plus de la pollution de l'air et de la création de gaz à effet de serre, les produits pétroliers peuvent causer des dommages environnementaux lorsqu'ils sont déversés dans l'environnement. Lorsque cela se produit dans l'océan, le pétrole déversé peut recouvrir de vastes étendues de la surface de l'eau, tuant un grand nombre de plantes et d'animaux.