Als fossile Energie bezeichnet man heute genutzte Energieträger, die schon vor Millionen von Jahren aus abgestorbenen Kleinstlebewesen und Pflanzen in Meeren, Seen, Sümpfen und Mooren entstanden sind. Beispiele sind Erdöl, Erdgas und Kohle.
Abgestorbene Kleinstlebewesen, wie z.B. Algen und Urtierchen, haben sich damals in dicken Schichten am Meeresboden abgelagert und wurden von weiteren Schichten (Sedimenten) überdeckt. Da kein Sauerstoff in diese Schichten gelangen konnte, sind die abgestorbenen Kleinstlebewesen nicht verwest. Durch den grossen Druck wandelten sich diese Schichten zuerst in Gestein. Durch die Bewegung der Erdkruste sank dieses Gestein in tiefere Schichten der Erdkruste, wo Druck und Hitze zunehmen. In Tiefen zwischen 1’500 und 4’000 Metern, sowie bei Temperaturen zwischen 80 Grad Celsius und 150 Grad Celsius herrschten ideale Bedingungen für die Entstehung von Erdöl. Aus der festen Substanz, dem oben genannten Gestein, wurde zähflüssiges Öl. Durch den hohen Druck in der Tiefe wurde dieses Öl schliesslich nach oben Richtung Erdoberfläche gequetscht. Dort, wo es auf undurchlässige Schichten traf, zum Beispiel Ton oder Salz, konnten sich die Öltropfen ansammeln, Erdöllagerstätten entstanden. Gasförmige Bestandteile aus dem Zersetzungs- und Umwandlungsprozess sammelten sich über dem Öl an, das Erdgas.
Kohle ist hauptsächlich aus abgestorbenen Pflanzen entstanden, die in Sümpfen versunken und nicht verwest sind. Eine Vorläufersubstanz ist Torf, der in Mooren entsteht.