Los combustibles fósiles se forman a partir de la materia en descomposición de las plantas y animales que han estado expuestos al calor y la presión debajo de la corteza terrestre durante millones de años. Estos organismos vivientes se descomponen lentamente en el Hidrocarburos que comprenden combustibles fósiles. Los tres combustibles fósiles encontrados en la tierra son carbón, petróleo crudo y gas natural.
El carbón es un combustible fósil sólido que se formó a partir de la descomposición de la vegetación en la tierra. La vegetación muerta fue compactada y calentada, y durante millones de años, el carbono y el hidrógeno en esa vegetación se organizaron en hidrocarburos de cadena larga que liberan una cantidad tremenda de energía térmica cuando se queman. El carbón se encuentra generalmente en minas muy por debajo de la superficie terrestre.
El petróleo crudo es un combustible fósil líquido, y se forma a partir de los restos de pequeños organismos marinos. Generalmente se encuentra atrapado en pequeños espacios en las rocas y a menudo se extrae perforando la tierra. El gas natural es el combustible fósil gaseoso y, como el petróleo crudo, se formó a partir de la descomposición de los microorganismos marinos. Está compuesto principalmente de metano y se obtiene mediante perforación.
Debido a que hay cantidades limitadas de combustibles fósiles disponibles en la tierra, se consideran recursos limitados. También se consideran recursos no renovables, ya que la producción de más combustibles fósiles lleva cientos de millones de años y no se puede hacer de manera artificial.