Os combustíveis fósseis, provenientes da decomposição de organismos mortos no subsolo, são recursos finitos que servem como principal fonte de energia para grande parte do mundo. Tornaram-se controversos devido aos seus impactos ambientais e às preocupações sobre a dependência excessiva da sociedade, gerando debates acalorados sobre a transição para outras fontes energéticas. Ao discutir soluções, deve-se considerar tanto as diversas aplicações dos combustíveis fósseis quanto os perigos que representam para o meio ambiente e a sociedade moderna.
O principal uso dos combustíveis fósseis é a geração de eletricidade. O carvão — um tipo de combustível fóssil — é o maior gerador de eletricidade, respondendo por metade de todo o uso de recursos fósseis. Muitos países utilizam outros combustíveis, como gás natural e petróleo, para abastecer cidades. Aquecimento e resfriamento também dependem fortemente destes combustíveis, especialmente em regiões muito frias, onde o consumo de energia para manter o aquecimento é elevado. Em climas mais quentes, os condicionadores de ar representam uma grande demanda sobre os recursos fósseis.
Gasolina e diesel — ambos derivados de combustíveis fósseis — alimentam automóveis e caminhões. Milhões de veículos consomem quantidades massivas de combustíveis fósseis diariamente em todo o mundo, e praticamente todos os cantos dos Estados Unidos contam com postos de gasolina. Devido a essa dependência, é difícil impulsionar fontes de energia alternativas e promover uma mudança fundamental na infraestrutura de combustíveis.
A maioria dos cientistas atribui o aumento global das temperaturas à queima de combustíveis fósseis para energia, que libera dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa na atmosfera, retendo o calor solar. Há preocupação de que o aumento das temperaturas esteja causando o derretimento das calotas polares e a elevação do nível do mar. Temperaturas mais altas também podem levar a ondas de calor mais intensas, incêndios florestais mais severos e contas de energia mais altas. Reverter esses impactos ambientais levaria muito tempo e custaria muito dinheiro. Conservacionistas também alertam que a perfuração de petróleo pode levar a catástrofes ambientais, como o vazamento da BP no Golfo do México em 2010.
Outra preocupação é que o combustível fóssil é um recurso limitado, embora existam divergências sobre quanto tempo as reservas durarão. Se e quando os suprimentos se esgotarem, a civilização poderá enfrentar uma crise energética caso nenhuma alternativa viável que possa substituir completamente os combustíveis fósseis seja encontrada a tempo. Além disso, o crescimento populacional mundial pode levar a um consumo ainda mais acelerado, antecipando o esgotamento das reservas.