Khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch gây ra nhiều tác hại môi trường như ô nhiễm không khí, nước và đất, dẫn đến biến đổi khí hậu, suy giảm đa dạng sinh học, và cạn kiệt tài nguyên. Việc đốt nhiên liệu này thải ra các khí độc hại (\(CO_{2}\), \(SO_{2}\), \(NO_{x}\)) gây bệnh hô hấp, hiệu ứng nhà kính và mưa axit. Hoạt động khai thác có thể gây xói mòn, sụt lún đất và ô nhiễm nguồn nước do tràn dầu hoặc hóa chất.