No hay una fecha definida para el descubrimiento del primer combustible fósil. Según la Fundación de Kentucky, muchos pueblos antiguos utilizaron combustibles fósiles antes de que se hicieran populares como fuentes comerciales de energía.
El material vegetal decaído que aún no se ha convertido en carbón se llama turba. Los hombres de las cavernas quemaron turba y carbón para calentarse. El historiador griego Plutarco del siglo I menciona "incendios externos", posiblemente refiriéndose a los incendios de tierra encendidos cuando el gas natural se escapa del suelo y se enciende con un rayo. En la batalla, Alejandro Magno quemó petróleo para defenderse de los elefantes de guerra enemigos. El asfalto, un derivado del petróleo, fue utilizado por los egipcios para momificar cadáveres.
En los Estados Unidos, los indios Hopi quemaron carbón para cocinar y calentarse durante los años 1300. Los colonos de Virginia descubrieron el carbón en 1673, pero no lo usaron comercialmente hasta la década de 1740. Los combustibles fósiles se convirtieron en la principal fuente de energía para la Revolución Industrial.