Prawie każde paliwo po zużyciu emituje do powietrza różne substancje. Te emisje z paliw, zwłaszcza gdy pochodzą z paliw kopalnych, mogą być bardzo szkodliwe dla środowiska oraz życia ludzi, zwierząt i roślin. Kiedy paliwo kopalne jest spalane, ma tendencję do uwalniania znacznej ilości dwutlenku węgla do powietrza; może również uwalniać inne szkodliwe substancje, takie jak dwutlenek siarki czy tlenek węgla. Paliwa kopalne są spalane na całym świecie do niezliczonych celów, od zasilania samochodów i samolotów po dostarczanie energii elektrycznej. Masowe spalanie paliw kopalnych powoduje powstanie ogromnych ilości emisji z paliw, które mogą mieć rozległy wpływ na wiele różnych rzeczy.
Jedną z głównych obaw ludzi związanych z emisją paliw jest wpływ, jaki takie emisje mają na środowisko. Wiele gazów uwalnianych podczas spalania paliw, takich jak dwutlenek węgla, to gazy cieplarniane, które powodują efekt cieplarniany i przyczyniają się do globalnego ocieplenia. Dwutlenek węgla jest jedną z podstawowych emisji paliwowych powstających w wyniku spalania paliw kopalnych, więc wpływ na środowisko jest znaczny. Paliwa kopalne to przede wszystkim węglowodory, więc ich spalanie przerywa wiązania między węglem a wodorem, atomy węgla wiążą się z tlenem i uwalniany jest dwutlenek węgla.
Emisje tlenku węgla to kolejny niebezpieczny rodzaj emisji z paliw, ale emisje tlenku węgla są bardziej bezpośrednio szkodliwe dla ludzi. Emisja tlenku węgla wynika z niepełnego spalania paliw kopalnych, co ma miejsce w procesach chemicznych w samochodach. W rezultacie samochody są wyposażone w katalizatory, które utleniają tlenek węgla do dwutlenku węgla, który jest bezpośrednio mniej szkodliwy. Konwertery katalityczne powodują również inne reakcje chemiczne, które sprawiają, że niektóre inne produkty spalania paliw kopalnych są nieco mniej niebezpieczne.
Emisje z paliw prowadzą do niebezpiecznego i szkodliwego procesu zwanego kwaśnym deszczem, w którym chemikalia uwalniane do atmosfery w wyniku spalania paliw kopalnych wracają do ziemi w postaci kwaśnych opadów. Może to być bardzo szkodliwe dla roślin, zasobów wodnych, stworzeń wodnych i niektórych obiektów stworzonych przez człowieka. Dwutlenek siarki jest związkiem najczęściej kojarzonym z kwaśnymi deszczami; rozpuszcza się w wilgoci z atmosfery i staje się kwasem siarkawym. Tlenki azotu mogą również przyczyniać się do powstawania kwaśnych deszczy i są powszechne w układach wydechowych samochodów. Związki ołowiu mogą być również uwalniane podczas spalania paliw kopalnych; w wysokich stężeniach te emisje paliwowe mogą prowadzić do upośledzenia u dzieci.