Nu există o dată precisă pentru descoperirea primului combustibil fosil. Potrivit Fundației Kentucky, multe popoare antice au utilizat combustibili fosili înainte ca acestea să devină populare ca surse de energie comercială.
Materialul vegetal decăzut care nu a devenit încă cărbune se numește turbă. Peșterii au ars atât turba, cât și cărbunele pentru căldură. Istoricul grec Plutarh al secolului I menționează "incendii externe", eventual referindu-se la incendiile la sol luminate când gazul natural scapă de la sol și este aprins de fulgere. În luptă, Alexandru cel Mare a ars petrol pentru a se răzbuna pe elefanți de război inamic. Asfaltul, derivat din petrol, a fost folosit de egipteni pentru a mumifica cadavrele.
În Statele Unite, indienii din Hopi au ars cărbuni pentru gătit și încălzire în timpul anilor 1300. Colonii din Virginia au descoperit cărbune în 1673, dar nu l-au folosit comercial până în anii 1740. Combustibilii fosili au devenit principala sursă de energie pentru Revoluția Industrială.