L'estrazione e la combustione del carbone hanno un impatto negativo sull'ambiente, causando inquinamento dell'acqua e dell'aria, piogge acide, esaurimento delle cime delle montagne e drenaggio delle miniere di acido. Le emissioni nocive derivanti dalla combustione incompleta del carbone comportano anche gravi rischi ambientali comunità biotiche a causa di drastici cambiamenti nelle condizioni atmosferiche.
I combustibili fossili sono biocarburanti formati milioni di anni fa dai resti organici decomposti di organismi preistorici. Carbone, gas naturale e petrolio costituiscono la maggior parte delle fonti di energia non rinnovabili che forniscono energia utilizzabile per produrre elettricità, riscaldare le famiglie e il trasporto di carburante. Tuttavia, la combustione di questi materiali contribuisce al riscaldamento globale e al degrado ambientale.
Il carbone colpisce particolarmente l'aria attraverso i vari inquinanti emessi durante la combustione. Negli Stati Uniti, i tassi di emissione tipici includono 2,249 lbs /MWh per il biossido di carbonio, 6 lbs /MWh per gli ossidi di azoto e 13 lbs /MWh per il biossido di zolfo, come riportato dall'agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti. Altri inquinanti includono monossido di carbonio e particolato. Il carbone contiene anche metano, che è una fonte di gas serra che provoca il riscaldamento globale.
Le centrali elettriche che utilizzano caldaie a carbone contribuiscono anche alla contaminazione dell'acqua. Le acque reflue industriali contengono spesso sostanze chimiche tossiche, come l'arsenico, il piombo e il cromo, che inquinano i corsi d'acqua. L'estrazione del carbone può anche causare inquinamento superficiale e sotterraneo a causa del drenaggio delle miniere di acido. La pioggia acida, che danneggia gli ecosistemi, viene prodotta quando gli ossidi di azoto e il diossido di zolfo si combinano chimicamente con composti idrossilici. L'estrazione del carbone in montagna è un metodo che denuda le foreste e impedisce lo strato superiore del suolo, spesso con conseguente aumento del deflusso.
