Fossile brændstoffer er et antal stoffer og gasser, der baseret på nedbrudte rester af planter og dyr genereres i nogle lag af jorden og fungerer som en type energi, der ikke kan fornyes. De er biomasse, der har gennemgået millioner af år med transformation, en kendsgerning, der gør dem til et objekt fuldt af energiindhold. Dens masseudnyttelse kom med den industrielle revolution på grund af det presserende behov for kemikalier, der havde de nødvendige egenskaber for at holde en maskine i gang. I øjeblikket er de de mest anvendte forbindelser, da de er til stede både i hverdagen og i erhvervslivet.
Der er fire typer fossile brændstoffer: olie, naturgas, kul og flydende petroleumsgas. Der er forskellige teorier om, hvordan de opstod, nogle intellektuelle forsvarer den, der dikterer, alle disse forbindelser opstod på grund af kemiske årsager, mens andre definerer deres oprindelse som en kombination af kemiske og biologiske årsager. Sidstnævnte er den mest understøttede version. Dette argumenterer for, at resterne af levende væsener, der var på jorden, blev begravet af store lag af sediment, et produkt af oversvømmelser, der medførte betydelige mængder mudder; en gang under alt dette pres omdannede nedbrydningen disse rester til tyktflydende stoffer, skjult under søer, have og endda jordstykker.
De gamle plejede at tildele disse produkter til aktiviteter svarende til nutidens. Egypterne bevarede deres mumier med olie, og romerne brugte den til at tænde deres gader. Ligeledes var det først, før der blev designet kraftige ekstraktionsmaskiner og omhyggelige konserveringsteknikker, som gas sparkede ind. Kul, fra umindelige tider, var til stede i befolkningens liv; alligevel nåede dets anvendelse sin maksimale pragt i slutningen af det 18. århundrede på grund af udseendet af dampmaskiner. Flydende petroleumgas er meget mere udbredt i dag til opvarmning og motoriserede køretøjer.
I de seneste årtier er der iværksat forskellige bevægelser, der fremmer oprettelsen af nye energikilder, som slukker brugen af fossile brændstoffer, da disse stoffer på et tidspunkt slutter, fordi de ikke kan fornyes. Hvis det sker, ville millioner af år skulle gå, før menneskeheden kan finde noget naturligt brændstof igen.
