Οι εκπομπές ενέργειας είναι ουσίες που απελευθερώνονται στον αέρα μέσω της καύσης ορυκτών καυσίμων. Πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι η απελευθέρωση των εκπομπών ενέργειας στην ατμόσφαιρα είναι η κύρια αιτία της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και συμβάλλει στην επιτάχυνση του φαινομένου του θερμοκηπίου και της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Ενώ υπάρχει διαφωνία σχετικά με την έννοια της ανθρωπογενούς υπερθέρμανσης του πλανήτη, φαίνεται να υπάρχει συναίνεση μεταξύ πολλών ότι ανεξάρτητα από τις απόψεις κάποιου για την υπερθέρμανση του πλανήτη, η μείωση των εκπομπών ενέργειας είναι ένας θετικός και σημαντικός στόχος για τον παγκόσμιο πληθυσμό.
Αν και το ενδιαφέρον για εναλλακτικές μορφές ενέργειας όπως η αιολική, η ηλιακή και η γεωθερμία, έχει αυξηθεί καθώς οι άνθρωποι αναζητούν τρόπους μείωσης των εκπομπών ενέργειας, η πλειονότητα της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας εξακολουθεί να τροφοδοτείται από τη χρήση ορυκτών καυσίμων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ορυκτά καύσιμα, τα οποία αποτελούνται από πετρέλαιο, φυσικό αέριο και άνθρακα, είναι εξαιρετικά αποτελεσματικές πηγές ενέργειας. Η ρίζα αυτής της ενέργειας βρίσκεται στην οργανική τους προέλευση, καθώς αποτελούνται από υπολείμματα προϊστορικών φυτών και ζώων.
Καθώς τα προϊστορικά φυτά και ζώα πέθαιναν, τα υπολείμματά τους συνδυάστηκαν και καλύφθηκαν από λάσπη, λάσπη, ιζήματα και νερό για να δημιουργήσουν στρώματα οργανικού υλικού. Με την πάροδο του χρόνου, καθώς τα υπολείμματα αποσυντέθηκαν, διασπάστηκαν σε απλά άτομα άνθρακα ή σε συνδυασμό ατόμων υδρογόνου και άνθρακα γνωστά ως υδρογονάνθρακες. Τα υπολείμματα τόσο των ζώων όσο και των φυτών που ζούσαν σε προϊστορικά υδάτινα σώματα αποτέλεσαν τη βάση του πετρελαίου και του φυσικού αερίου, ενώ ο άνθρακας σχηματίστηκε από τα υπολείμματα των δέντρων και άλλων φυτών που βρέθηκαν στην ξηρά.
Για να αξιοποιηθεί και να αξιοποιηθεί η ενέργεια που βρίσκεται στα ορυκτά καύσιμα, πρέπει να καούν. Η διαδικασία καύσης απελευθερώνει τον άνθρακα και τους υδρογονάνθρακες που βρίσκονται στον άνθρακα, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο στον αέρα. Το υδρογόνο που απελευθερώνεται στον αέρα ενώνεται με το οξυγόνο για να σχηματίσει υδρατμούς. Ο άνθρακας που εκπέμπεται συνδυάζεται με το οξυγόνο που υπάρχει στην ατμόσφαιρα για να σχηματίσει διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο θεωρείται αέριο του θερμοκηπίου.
Το αέριο του θερμοκηπίου είναι ένα αέριο που παγιδεύει τη θερμότητα από τον ήλιο και βοηθά στη διατήρηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της γης. Ενώ μια ορισμένη ποσότητα αερίων του θερμοκηπίου είναι απαραίτητη για να μην είναι πολύ χαμηλή η θερμοκρασία της γης για να διατηρήσει τη ζωή, πολλοί πιστεύουν ότι η περίσσεια αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα θα μπορούσε να οδηγήσει σε κρίσιμη και επικίνδυνη θέρμανση της γης. Όσοι πιστεύουν στην ανθρωπογενή υπερθέρμανση του πλανήτη πιστεύουν ότι η μείωση των εκπομπών ενέργειας που περιέχουν άνθρακα είναι σημαντική για την επιβράδυνση ή την πρόληψη της ανάπτυξης του φαινομένου του θερμοκηπίου.
Η καύση ορυκτών καυσίμων απελευθερώνει επίσης άλλες ουσίες και σωματίδια στον αέρα. Για παράδειγμα, ο άνθρακας περιέχει γενικά υψηλή ποσότητα θείου, επομένως όταν καίγεται εκπέμπει θείο στον αέρα. Το θείο συνδυάζεται με το οξυγόνο για να σχηματίσει διοξείδιο του θείου, το οποίο είναι κύριο συστατικό της όξινης βροχής. Το άζωτο είναι ένα άλλο κοινό αέριο που απελευθερώνεται στον αέρα μέσω της καύσης ορυκτών καυσίμων. Το άζωτο συνδυάζεται με το οξυγόνο του αέρα για να σχηματίσει οξείδια του αζώτου, που είναι ένα άλλο συστατικό της όξινης βροχής.