化石燃料是指煤炭、石油、天然气等这些埋藏在地下和海洋下的不能再生的燃料资源。化石燃料中按埋藏的能量的数量的顺序分有煤炭类、石油、油页岩、天燃气、油砂以及海下的可燃冰等。

化石燃料煤炭是埋藏在地下的植物受地下和地热的作用，经过几千万年乃至几亿年的炭化过程，释放出水份、二氧化碳、甲烷等气体后，含氧量减少而形成的，含炭量非常丰富。由于地质条件和进化程度不同，含炭量不同，从而发热量也就不同。按发热量大小顺序分为无烟煤、烟煤和褐煤等。煤炭在地球上分布较为广泛，不集中某一产地。

石油是水中堆积的微生物残骸，在高压的作用下形成的碳氢化合物。石油经过精制后可得到汽油、煤油、柴油和重油。石油在地球上分布不均，中东占54%，北美占12%，南美占9%，几乎占了可确认埋藏量的3/4。

油页岩是水藻炭化后形成的，含灰分过多，多半不能自烯。油砂是含重质油4～20%的砂子。油页岩和油砂在美洲大陆偏多。

天然气直接采掘于地下，含甲烷为主。在摄氏零下162度被冷却，液化后，作为液化天然气 用大型**海轮或油罐输送。天然气的分布也非常偏于中东，美洲和欧洲大陆。

可燃冰是**近发现的储存在深海低的一种以甲烷的固体形式存在的可燃物。