Als fossile Energieträger werden diejenigen Energieträger definiert, die sich zu geologisch-historischen Epochen aus den Abbauprodukten von abgestorbenen Pflanzen und toten Tieren entwickelt haben. Braunkohle, Steinkohle, Erdöl, Erdgas und Torf gehören zur Kategorie der fossilen Energieträger. Diesen Brennstoffen ist gemeinsam, dass sie Energie auf chemische Weise speichern. Auch fossile Brennstoffe entstehen an verschiedenen Plätzen der Erde kontinuierlich neu. Doch dieser Entstehungsprozess steht zeitlich in keiner Relation zum Abbautempo. Deshalb werden diese Brennstoffe nicht zu den regenerativen, beziehungsweise erneuerbaren Energien zugeordnet.
Fossile Energieträger sind chemische Verbindungen, die aus dem Kreislauf des Kohlenstoffes basieren. Unter Zufuhr von Sauerstoff geben sie Wärme ab. Deshalb eignen sie sich als Energieträger. Die Energie dieser Stoffe ist relativ einfach technisch freizusetzen. In Kohle-, Gas- und Ölkraftwerken wird durch Verbrennung elektrische Energie gewonnen. Oder die Stoffe werden zu Kraftstoffen chemisch aufbereitet. Bei der Verbrennung fossiler Energieträger werden CO2-Emissionen freigesetzt. Diese Emissionen gelten als Haupttreiber des Klimawandels.
In Deutschland sind mehr als 80 Prozent der Emissionen durch die Nutzung fossiler Energien bedingt. Ihre hauptsächlichen Nutzer stammen aus den Bereichen Verkehr, Gebäude und Energiewirtschaft. Um der globalen Erderwärmung und den damit verbundenen Naturkatastrophen entgegenzuwirken, wird die Nutzung fossiler Energieträger stark reduziert. Der Ausstieg aus der Nutzung der fossilen Energien wird weltweit voran getrieben.