Energia neregenerabilă înseamnă că sursa de energie se va epuiza în cele din urmă. Majoritatea surselor de energie neregenerabile aparțin categoriei de combustibili fosili. Cărbune, gaze naturale, țiței și gaz petrolier lichid sunt exemple de surse de energie neregenerabile.
Carbonul este elementul principal al combustibililor fosili; ele au fost formate cu 300 până la 360 de milioane de ani în urmă. Toți combustibilii fosili sunt creați printr-un proces similar. Animalele și plantele care au murit au fost acoperite cu sedimente, roci și fundul mării, iar în timp, căldura și presiunea au transformat rămășițele în combustibili fosili. Există buzunare uriașe de cărbune, petrol și gaze naturale din întreaga lume. Resursele neregenerabile sunt ușor de obținut și relativ ieftine, ceea ce le face o sursă valoroasă de energie.
Combustibilii fosili pot fi foarte dăunători deoarece particulele degajate poluează aerul, pământul și apa. Utilizarea acestor combustibili adaugă și efectul de seră, determinând încălzirea globală, deoarece aceste gaze nu permit ca căldura să scape din atmosferă. Mulți combustibili fosili sunt utilizați pentru producerea energiei electrice. Potrivit Agenției Centrale de Informații, Statele Unite produc 66% din energia electrică cu combustibili fosili și alte 8% din energia nucleară.