Bahan bakar fosil adalah sejumlah zat dan gas yang, berdasarkan sisa tanaman dan haiwan yang terurai, dihasilkan di beberapa lapisan tanah, berfungsi sebagai sejenis tenaga yang tidak dapat diperbaharui. Mereka adalah biomas yang melalui transformasi berjuta-juta tahun, suatu fakta yang menjadikan mereka objek yang penuh dengan kandungan tenaga. Eksploitasi besar-besarannya datang dengan Revolusi Industri, kerana keperluan mendesak untuk bahan kimia yang mempunyai sifat yang diperlukan untuk memastikan mesin berjalan. Pada masa ini, mereka adalah sebatian yang paling banyak digunakan, kerana ia terdapat dalam kehidupan seharian dan juga perniagaan.
Terdapat empat jenis bahan bakar fosil: minyak, gas asli, arang batu, dan gas petroleum cecair. Terdapat pelbagai teori mengenai bagaimana ia muncul, beberapa intelektual mempertahankan teori yang menentukan, semua sebatian ini timbul kerana sebab-sebab kimia, sementara yang lain menentukan asal usulnya sebagai gabungan antara penyebab kimia dan biologi. Yang terakhir adalah versi yang paling disokong. Ini berpendapat bahawa sisa-sisa makhluk hidup yang dijumpai di tanah dikuburkan oleh lapisan sedimen yang besar, hasil banjir yang membawa sejumlah besar lumpur; sekali di bawah tekanan ini, penguraian menjadikan sisa-sisa itu menjadi bahan likat, tersembunyi di bawah tasik, laut dan bahkan sebidang tanah.
Orang dahulu digunakan untuk memperuntukkan produk ini untuk aktiviti yang serupa dengan yang ada sekarang. Orang Mesir menyimpan mumi mereka dengan minyak dan orang Rom menggunakannya untuk menerangi jalan mereka. Begitu juga, sehingga mesin pengekstrakan yang kuat dan teknik pemeliharaan yang teliti dirancang bahawa gas masuk. Arang batu, sejak dahulu lagi, terdapat dalam kehidupan penduduk; walaupun begitu, penggunaannya mencapai kemegahan maksimum pada akhir abad ke-18, kerana penampilan mesin wap. Gas petroleum cecair lebih banyak digunakan hari ini untuk pemanasan dan kenderaan bermotor.
Dalam beberapa dekad terakhir, berbagai gerakan telah dimulai yang mempromosikan penciptaan sumber tenaga baru, yang memadamkan penggunaan bahan bakar fosil, kerana bahan-bahan ini, kerana tidak dapat diperbaharui, pada suatu saat akan berakhir. Sekiranya ia berlaku, berjuta-juta tahun harus berlalu bagi manusia untuk mencari semula bahan bakar semula jadi.
