L'un des principaux inconvénients de l'utilisation du pétrole est qu'il s'agit d'une source d'énergie non renouvelable, ce qui signifie qu'une fois les réserves épuisées, il n'y a plus moyen de produire plus. Le pétrole présente également des risques importants pour l'atmosphère et les plans d'eau ; les déversements de pétrole, par exemple, ont des effets désastreux sur les environnements locaux en détruisant les plantes et les organismes et sont souvent coûteux et longs à nettoyer.
En plus de représenter une menace pour la vie marine, les oiseaux et les côtes, le pétrole libère des produits chimiques toxiques dans l'air lorsqu'il est brûlé. Pendant le processus de chauffage, le pétrole produit du dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre qui ne se biodégrade pas lorsqu'il est libéré dans l'atmosphère. De plus, le pétrole contient une richesse de soufre, qui crée du dioxyde de soufre et du trioxyde de soufre lorsqu'il est brûlé. En atteignant l'atmosphère, ces composés se combinent avec l'humidité pour former de l'acide sulfurique, autrement connu sous le nom de pluie acide. Après être tombées à la surface de la terre, les pluies acides s'infiltrent dans les ruisseaux, les réservoirs et autres plans d'eau.
Les marées noires sont à la fois coûteuses et mortelles. Le nettoyage d'un déversement de pétrole utilise des ressources et de nombreux animaux de la région peuvent être blessés par le déversement. Les animaux peuvent ingérer l'huile et les plumes des oiseaux peuvent s'enduire d'huile, ce qui leur fait perdre leur flottabilité.
Un autre inconvénient du pétrole est qu'il menace la stabilité politique et la sécurité nationale, car la plupart des pays développés dépendent de sources de pétrole étrangères. À mesure que les réserves de pétrole diminuent, la concurrence pour les réserves restantes devient plus féroce.
Enfin, de nombreux produits dérivés du pétrole sont bénéfiques pour l'homme mais aussi toxiques.