Paliwa kopalne to wysokoenergetyczne substancje wydobywane z Ziemi. Niektóre paliwa kopalne, takie jak węgiel, są wykorzystywane do celów grzewczych i paliwowych od setek, a być może nawet tysięcy lat. Inne, takie jak gaz ziemny i ropa naftowa, zyskały na popularności po rewolucji przemysłowej, stając się najbardziej znanymi formami paliw w XX wieku. Paliwa kopalne, używane do zasilania tak dużej części świata, mają wysoką cenę środowiskową, potęgowaną przez niepokojący fakt, że na planecie kończą się rezerwy.
Ropa naftowa, węgiel i gaz ziemny są produktami ubocznymi procesów geologicznych w głębi Ziemi. Węgiel powstaje na bagnach, gdzie osad roślinny gromadzi się przez długi czas i powoli zamienia się w torf, a ostatecznie w węgiel. Ropa naftowa i gaz mają tendencję do tworzenia się w głębinach oceanu, gdzie Ziemia przez miliony lat gotuje głęboko zakopany materiał organiczny, tworząc ropę.
Paliwa kopalne używane na przestrzeni dziejów wykazują rosnącą tendencję do coraz większego znaczenia, silnie powiązaną z naukowym rozumieniem energii i mocy spalania przez ludzi. Paliwa kopalne do potężnych pożarów sięgają starożytnych Chin, gdzie istnieją dowody na to, że kotlarze używali węgla w swoich ogniskach w kuźni. Ropa może być najstarszym z paliw kopalnych wykorzystywanych jako rodzaj petrochemii; starożytni Egipcjanie używali oleju do zabiegów medycznych i ewentualnie kosmetyków. Rdzenni Amerykanie również mieli paliwa kopalne do hydroizolacji, a czasem także do celów medycznych.
Do końca XIX wieku wielorybnictwo dostarczało większość oleju używanego do lamp i opraw oświetleniowych. Wraz ze spustoszeniem populacji wielorybów, spowodowanym wielorybnictwem, cena oleju wielorybiego dramatycznie wzrosła, co skłoniło wielu do poszukiwania alternatywnego paliwa do lamp. Ropa naftowa, która jest stosunkowo tania i wydawała się wówczas nieograniczonym zasobem, szybko stała się wiodącym paliwem do lamp.
Paliwa kopalne używane do zasilania sięgają czasów chińskich kotlarzy, a przez całą rewolucję przemysłową zadymione i zadymione niebo było wynikiem pracy fabryk zasilanych węglem. Jednak dopiero wraz z rozwojem samochodów i samolotów paliwa kopalne wykorzystywane do produkcji energii nie zyskały swojej prawdziwej władzy nad światem. Od początku XX wieku prawie wszystkie metody transportu były zasilane gazem ziemnym.
Ropa naftowa i gaz ziemny zasilają domy, fabryki i transport, ale także trafiają do codziennego życia prawie każdego dzięki petrochemii. Te rafinowane składniki oleju są używane w tysiącach artykułów gospodarstwa domowego, od artykułów plastikowych, przez odzież, po lekarstwa i kosmetyki. Każdy produkt zawierający propylen, winyl, etanol, glikol, butaden lub składniki kończące się ksylenem jest produktem petrochemicznym pochodzącym z paliw kopalnych.
Według niektórych ekspertów tworzenie obecnie stosowanych paliw kopalnych rozpoczęło się ponad 300 milionów lat temu. Jak odkryła nauka, na Ziemi gwałtownie kończą się paliwa kopalne; perspektywa, która może być druzgocąca dla wszystkich aspektów współczesnego istnienia. Ponadto paliwa kopalne wyrządzają poważne szkody środowisku i są głównym winowajcą globalnego ocieplenia spowodowanego przez człowieka. Chociaż przez sto lat napędzały świat prawie wyłącznie i wnosiły wkład w ludzkie społeczeństwo, wydaje się, że pewnego dnia paliwa kopalne będą musiały zostać zastąpione innymi źródłami energii.