Fossiele brandstoffen zijn onder andere gemeenschappelijke bronnen van energie zoals kolen en aardgas. Deze brandstoffen ontwikkeld duizenden--soms miljoenen--jaren geleden, afhankelijk van het type. De energie-output is afhankelijk van het materiaal, met turf produceren de minste hoeveelheid energie en de laagste hoeveelheid koolstof. De verontreiniging als gevolg van fossiele brandstoffen wordt veroorzaakt door de toxische emissies die ze vrijgeven. Verbranding van fossiele brandstof releases kooldioxide, stikstofoxide, methaan en andere emissies in de lucht. Hoewel sommige van deze chemische stoffen natuurlijk voorkomende zijn, veroorzaken de hoge concentraties vervuiling en de gevolgen ervan.
Hoewel sommige emissies uit fossiele brandstoffen zijn verlaagd, steeg de totale emissies in de Verenigde Staten van 1990 tot 2007. De trend dreigt te blijven aangezien de populaties groeien, waardoor een verhoogde afhankelijkheid van fossiele brandstoffen, volgens het Bureau van oceanen en internationale milieu- en wetenschappelijke zaken.
De primaire bronnen van vervuiling door fossiele brandstoffen zijn industrie en voertuig uitlaat. Steenkoolproductie van is een lucratieve en belangrijke bron van inkomsten voor de Verenigde Staten en andere kolen-producerende landen. In 2008 bekroond Amerikaanse steenkoolproductie 1 miljoen ton, volgens cijfers van de Amerikaanse Energy Information Administration. Er bestaat de kans op ontwikkeling binnen 38 staten. De vervuiling door fossiele brandstoffen is afhankelijk van het soort kolen verbrand. Antraciet kolen, bijvoorbeeld, bevatten een hoog gehalte van zwavel. Zwaveldioxide is een primair onderdeel van zure regen.
Een van de meer ernstige gevolgen van de vervuiling door fossiele brandstoffen is de opwarming van de aarde of klimaat veranderingen in het aardsysteem. Verbranding van fossiele brandstof introduceert de zogenaamde broeikasgassen in de lucht. Wetenschappers geloven dat koolstof en andere emissies in de atmosfeer gemaakt oppervlakte-ozon. Deze laag overlapt bij het aardoppervlak, land en water temperaturen stijgen waardoor warmte. Deze temperatuur-stijgingen veroorzaken op zijn beurt de zeespiegel stijgen als gevolg van het smelten van de ijskappen. Volgens de Federal Emergency Management Agency (FEMA), wateren stijgende Oceaan oorzaak kusten te eroderen met een snelheid van maximaal 3 voet per jaar.
Verbranding van fossiele brandstof heeft directe invloed op de lucht, die wijdverspreid verontreiniging veroorzaken. Chemische reacties in de atmosfeer kunnen echter ook leiden tot schadelijke effecten op het land en waterbronnen. Zure regen, bijvoorbeeld, is het product van een chemische reactie waarbij zwaveldioxide en atmosferisch vocht. De resulterende zure neerslag aquatisch milieu vervuilt en vervuilt de bodem.
Afname van de fossiele brandstof emissies kan verminderen of zelfs voorkomen dat de gevolgen van de daaruit voortvloeiende vervuiling. Door strengere regelgeving en handhaving, hebben positieve resultaten al plaatsgevonden. Zwaveldioxide emissies zijn meer dan 70 percenten lager gebaseerd op gegevens van de EPA uit 1980 tot 2008. Dientengevolge, hebben de milieu-effecten van zure regen afgenomen. Aangezien fossiele brandstoffen zijn voornamelijk samengesteld uit koolstof, bieden andere manieren, zoals de ontwikkeling van alternatieve energiebronnen, meer praktische oplossingen ter vermindering van de uitstoot van kooldioxide.
