Извори енергије који се не могу обновити односно који се троше много већом брзином него што се могу формирати и постоје у ограниченим количинама нису обновљиви извори енергије. Фосилна горива (нафта, угаљ, природни гас) нису обновљив извор енергије јер нису бесконачна.
Фосилна горива су настала природним процесима, из фосилизованих остатака некадашњих биљки путем њиховог излагања топлоти и притиску у Земљине коре током милиона година, и садржи енергију која потиче из древне фотосинтезе. Осим тога, они испуштају угљен-диоксид у нашу атмосферу што доприноси климатским променама и глобалном загревању.
Фосилна горива се непрекидно формирају путем природних процеса, међутим, она се генерално сматрају необновљивим ресурсима јер су потребни милиони година да се се формирају, а познате резерве се исцрпљују много брже него што нове настају.
Историја ископавања и употребе фосилних горива сеже хиљадама година уназад и јавља се прво у древној Кини, Персији и Римском царству. Поред угља, нафте и уљних шкриљаца људи су још од проналаска ватре користили дрво као извор топлотне енергије.
Угаљ
Предности угља у односу на дрво као извор енергије је значајно већа калоријска моћ по јединици масе. Ископавање угља великих размера развило се током индустријске револуције , а угаљ је био главни извор примарне енергије за индустрију и транспорт у индустријским областима од XVIII. века до 1950-их.Руда угља постаје посебно значајна у индустријској револуцији XIX. и XX. века, када је коришћен за погон парних машина, грејање зграда и производњу електричне енергије. Почетком XXI. века угаљ као извор енергије се све више замењује нафтом , природним гасом или електричном енергијом произведеном из нафте, гаса, нуклеарне енергије или обновљивих извора енергије . Крајем XX. века експлоатација и употреба угља је почела да опада у развијеним земљама због снажног доприноса угља глобалном загревању и питањима животне средине.
До 2010. угаљ је произвео преко четвртине светске енергије. Употреба угља и данас се наставља као важна економска активност у областима прераде метала и енергетике.
Нафта
Кинези су још 1500. године п.н.е. користили нафту као гориво у лампама за осветљење и грејање домова. Током кинеске династије Минг, Кинези су екстракцијом и пречишћавањем нафте, добијали керозин, а затим га претварали у гориво за лампе. Персијски научник Разес је у IX. веку својој књизи – Књига тајни описао два начина дестилације сирове нафте у керозин, назвајући га нафт абиад -бела нафта. Керозин је у том периоду произвођен и од уљних шкриљаца и битумена загревањем стене да би се извукла нафта, која је потом дестилована.
Све до средине XIX. века користио се керозин добијен из угља и угљених шкриљаца. Године 1851. Самуел Мартин Киер је почео да продаје уље за лампе локалним рударима добијено дестилацијом из сирове нафте.Историчари су га прозвали дедом америчке нафтне индустрије. На другој страни планете у Лавову један пољак и мађар (Лукасјевич и Јан Зех ) су дошли до сличног открића и то је представљало прекретницу у производњи нафтних дестилата и експанзији нафтних компанија.
Сирова нафта, угаљ и природни гас данас представљају најтраженији извор енергије и у производњи електричне енергије учествују са преко 60 % на глобалном нивоу. Нафта је кључна за глобални економски развој, утичући на све сегменте модерног друштва од транспорта преко грејања и електричне енергије до индустријске производње. Због свог негативног утицаја на животну средину тежња је да се у свим сегментима где је то могуће нафта замени са енергијом добијеном из обновљивих извора енергије – зеленом енергијом