Bahan bakar fosil adalah zat energi tinggi yang diekstraksi dari Bumi. Beberapa bahan bakar berbasis fosil, seperti batu bara, telah digunakan untuk tujuan pemanasan dan pengisian bahan bakar selama ratusan dan mungkin ribuan tahun. Lainnya, seperti gas alam dan minyak bumi, meningkat popularitasnya setelah Revolusi Industri menjadi bentuk bahan bakar yang paling menonjol sepanjang abad ke-20. Bahan bakar fosil, yang digunakan untuk menjalankan sebagian besar dunia, memiliki harga lingkungan yang mahal, ditambah dengan fakta mengerikan bahwa planet ini kehabisan cadangan.
Minyak bumi, batu bara, dan gas alam adalah produk sampingan dari proses geologi di dalam bumi. Batubara terbentuk di rawa-rawa, tempat endapan tumbuhan berkumpul dalam jangka waktu yang lama dan perlahan berubah menjadi gambut dan akhirnya menjadi batu bara. Minyak bumi dan gas cenderung terbentuk di kedalaman laut, di mana Bumi memasak bahan organik yang terkubur dalam selama jutaan tahun untuk membentuk minyak.
Bahan bakar fosil yang digunakan sepanjang sejarah menunjukkan tren yang semakin penting, sangat terkait dengan pemahaman ilmiah manusia tentang energi dan daya pembakaran. Bahan bakar fosil untuk kebakaran hebat berasal dari Tiongkok kuno, di mana terdapat bukti bahwa tukang tembaga menggunakan batu bara dalam pembuatan api tempa mereka. Minyak mungkin merupakan bahan bakar fosil tertua yang digunakan sebagai jenis petrokimia; orang Mesir kuno menggunakan minyak untuk perawatan medis dan mungkin kosmetik. Penduduk asli Amerika juga memiliki bahan bakar fosil untuk waterproofing dan kadang-kadang juga untuk tujuan medis.
Sampai akhir abad ke-19, perburuan paus menyediakan sebagian besar minyak yang digunakan untuk lampu dan perlengkapan penerangan. Dengan kehancuran populasi ikan paus, karena perburuan paus, harga minyak ikan paus meningkat secara dramatis, membuat banyak orang mencari bahan bakar lampu alternatif. Minyak bumi, yang relatif murah dan pada saat itu tampak sebagai sumber daya yang tak terbatas, dengan cepat menjadi bahan bakar utama untuk penerangan.
Bahan bakar fosil yang digunakan untuk listrik berasal dari pandai besi Cina, dan selama Revolusi Industri, langit berasap dan berasap adalah hasil dari pabrik-pabrik bertenaga batu bara. Namun, tidak sampai perkembangan mobil dan pesawat terbang, bahan bakar fosil yang digunakan untuk tenaga memperoleh kekuatan sejatinya atas dunia. Sejak awal abad ke-20, hampir semua metode transportasi menggunakan bahan bakar gas alam.
Minyak bumi dan gas alam rumah pembangkit, pabrik, dan transportasi, tetapi juga membuat jalan mereka ke dalam kehidupan sehari-hari hampir semua orang melalui petrokimia. Komponen minyak olahan ini digunakan dalam ribuan produk rumah tangga, mulai dari barang plastik, pakaian, hingga obat-obatan dan kosmetik. Setiap produk yang mengandung propilen, vinil, etanol, glikol, butadena, atau bahan yang diakhiri dengan xilena adalah petrokimia yang berasal dari bahan bakar fosil.
Penciptaan bahan bakar fosil yang digunakan saat ini dimulai lebih dari 300 juta tahun yang lalu, menurut beberapa ahli. Seperti yang telah ditemukan oleh ilmu pengetahuan, Bumi dengan cepat kehabisan bahan bakar fosil; prospek yang bisa menghancurkan semua aspek kehidupan modern. Selain itu, bahan bakar fosil melakukan kerusakan berat pada lingkungan dan merupakan penyebab utama dalam kasus pemanasan global yang disebabkan oleh manusia. Meskipun mereka telah memberi daya pada dunia hampir secara eksklusif selama satu abad dan berkontribusi pada masyarakat manusia jauh sebelumnya, tampaknya bahan bakar fosil suatu hari nanti perlu diganti dengan sumber energi lain.