Fosilní paliva vznikají rozkladem rostlin a živočichů. Tato paliva se nacházejí v zemské kůře a obsahují uhlík a vodík, které lze spalovat za účelem získání energie. Uhlí, ropa a zemní plyn jsou příklady fosilních paliv. Uhlí je materiál, který se obvykle nachází v sedimentárních horninách, kde se ve vrstvách hromadí hornina a odumřelé rostlinné a živočišné látky. Více než 50 % hmotnosti kusu uhlí musí pocházet ze zkamenělých rostlin. Ropa se původně nachází jako pevný materiál mezi vrstvami sedimentárních hornin, jako jsou břidlice. Tento materiál se zahřívá, aby vznikla hustá ropa, kterou lze použít k výrobě benzinu. Zemní plyn se obvykle nachází v kapsách nad ložisky ropy. Může se také nacházet ve vrstvách sedimentárních hornin, které neobsahují ropu. Zemní plyn je tvořen především metanem.
Podle Národní akademie věd pochází 81 % celkové energie spotřebované ve Spojených státech z uhlí, ropy a zemního plynu. Jedná se o energii, která se používá k vytápění a dodávce elektřiny do domácností a podniků a k pohonu automobilů a továren. Fosilní paliva jsou bohužel neobnovitelným zdrojem a čekat miliony let, než se vytvoří nová ložiska uhlí, ropy a zemního plynu, není reálné řešení. Fosilní paliva jsou také zodpovědná za téměř tři čtvrtiny emisí z lidské činnosti za posledních 20 let. Vědci a inženýři nyní hledají způsoby, jak snížit naši závislost na fosilních palivech a jak dosáhnout toho, aby spalování těchto paliv bylo čistší a zdravější pro životní prostředí.
Vědci v celé zemi i na celém světě se snaží najít řešení problémů s fosilními palivy tak, aby bylo dostatek paliv a zdravé životní prostředí pro udržení lidského života a činností i v budoucnosti. Ministerstvo energetiky Spojených států pracuje na technologiích, které by umožnily vyrábět komerčně dostupná vozidla poháněná zemním plynem. Snaží se také o čistší spalování uhlí a těžbu ropy. Výzkumníci na Stanfordově univerzitě v Kalifornii používají ekologičtější technologie, aby přišli na způsob, jak spalovat fosilní paliva a zároveň snížit jejich dopad na životní prostředí. Jedním z řešení je používat více zemního plynu, který vypouští do atmosféry o 50 % méně oxidu uhličitého než uhlí. Tým ze Stanfordu se také snaží odstraňovat oxid uhličitý z atmosféry a ukládat ho pod zem – tento proces se nazývá zachycování a sekvestrace uhlíku. Vědci ze Stanfordu i z univerzity v Bathu ve Velké Británii zkoušejí něco zcela nového – pomocí oxidu uhličitého a cukru vyrábějí obnovitelné plasty.