Las principales desventajas del carbón provienen de sus efectos adversos para la salud y el medio ambiente. La quema de carbón produce desechos dañinos, incluyendo dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno, ácidos sulfúricos y arsénico. Las centrales eléctricas de carbón son responsables de aproximadamente 24,000 muertes prematuras cada año en los Estados Unidos, con 2,800 muertes solo por cáncer de pulmón.
A partir de 2014, los costos de salud anuales de la electricidad que produce carbón en Europa superan los $ 55 mil millones. Las centrales eléctricas de carbón contaminan las vías fluviales, lo que hace que el agua sea inadecuada para el consumo. Miles de incendios de carbón queman en todo el mundo. Estos incendios son difíciles de localizar y no pueden extinguirse cuando están bajo tierra, lo que a menudo conduce a incendios forestales de superficie. El carbón se puede limpiar o convertir en un gas líquido para ser menos dañino, pero la tecnología para lograrlo no se ha desarrollado completamente.
