Los combustibles fósiles son producto de los organismos vivos del planeta (el petróleo es desecho orgánico fosilizado) y, por lo tanto, naturales.

En principio, los fósiles y biocombustibles no son renovables, aunque este hecho se debe a que la incidencia del consumo mundial de energía derivada de estos compuestos impide que se repongan de forma natural.

  • Carbón y petróleo. Ambos combustibles han sido los más usados por la humanidad. Probablemente, si no fuera porque las fuentes de petróleo se agotan, seguría siendo el motor primero de la energía mundial. De todas formas, tanto por su escasez como por sus altos compuestos contaminantes, su uso decaerá inminentemente. Ambos son contaminantes. Tanto la combustión del petróleo como la del carbón liberan grandes cantidades de gases de efecto invernadero a la atmósfera, siendo el más dañino el dióxido de carbono, del que se emiten unos 27.000 millones de toneladas al año en todo el mundo. El dióxido de carbono no es aislable.El dióxido de carbono tarda de 50 a 100 años en desaparecer de la atmósfera.Las petroleras podrían seguir fabricando diesel, gasolina y combustible de aviación con otros compuestos derivados de otros combustibles fósiles y gas, que serían menos contaminantes, pero se prevé que podría ser un proceso largo y costoso.
  • Gas natural. Emite la mitad de dióxido de carbono que los dos combustibles anteriores. El gas natural en combustión emite metano, que es 24 veces más potente que el dióxido como gas de efecto invernadero, aunque tarda menos tiempo en desaparecer de la atmósfera. El principal problema que presenta el gas natural son las fugas. De cada una de ellas se pierde entre un 2 y un 4 por ciento (según la Sociedad de la Industria Química). Sin los escapes, el gas natural sería viable a pesar de ser un recurso agotable.El problema es que las fugas se producen en todos los casos, desde su extracción en los yacimientos de gas hasta el uso que se le da en los hogares. Cada vez que se abre el conducto del gas, éste se escapa. Imaginemos el nivel gases que emitimos a la atmósfera por cada hogar y cada yacimiento. Además, los gasoductos se encuentran con frecuencia en lugares inestables, por lo que se hace difícil establecer un control óptimo de las instalaciones.
  • Hidrógeno. El hidrógeno no es un recurso natural como los anteriores, por el contrario, hay que fabricarlo, lo que no resulta difícil pero, por cuestión de infraestructuras, supone un proceso largo. El hidrógeno es difícil de manejar. Sólo se puede almacenar en contenedores de fibra de carbono o de metal, a altas presiones. Es altamente inflamable en contacto con el aire al prenderse, y su llama es invisible por lo que se hace muy difícil de detectar.Si se consigue evitar el factor de peligro será una fuente de energía alternativa factible. El problema es que no cuenta con procesos de almacenamiento sencillos y asequibles a corto plazo.Sí se lograría adaptarlo a largo plazo, como evidencia la propuesta de Geoffrey Ballard de almacenar el hidrógeno en los coches, que recuperarían e introducirían la energía de la red y en la red, dado que las baterías de hidrógeno son reversibles.