Nhiên liệu hóa thạch, bất kỳ loại hydrocarbon nào{0}}chứa vật liệu có nguồn gốc sinh học xuất hiện trong lớp vỏ Trái đất có thể được sử dụng làm nguồn năng lượng.
Nhiên liệu hóa thạch bao gồm than đá, dầu mỏ, khí đốt tự nhiên, đá phiến dầu, nhựa đường, cát hắc ín và dầu nặng. Tất cả đều chứa carbon và được hình thành do các quá trình địa chất tác động lên phần còn lại của chất hữu cơ được tạo ra trong quá trình quang hợp, một quá trình bắt đầu từ Archean Eon (4,0 tỷ đến 2,5 tỷ năm trước). Hầu hết vật chất chứa cacbon xuất hiện trước Kỷ Devon (419,2 triệu đến 358,9 triệu năm trước) đều có nguồn gốc từ tảo và vi khuẩn, trong khi hầu hết vật chất chứa cacbon xuất hiện trong và sau khoảng thời gian đó đều có nguồn gốc từ thực vật.
