Il carbone non è rinnovabile perché proviene da combustibili fossili e i combustibili fossili impiegano milioni di anni per formarsi. I combustibili fossili sono il prodotto di materiali e organismi decomposti che sono stati riscaldati e pressurizzati per milioni di anni.
La torba diventa carbone quando subisce cambiamenti chimici e fisici. Le piante in decomposizione o decomposte si accumulano. In un ambiente in cui la torba è coperta d'acqua, il processo di decomposizione è più lento. Quando la torba è coperta di sedimenti, ha bisogno solo di calore e tempo per continuare la compattazione e il processo di coalizzazione. Questo processo richiede molti anni perché i composti di idrocarburi nella torba devono abbattere. Un altro motivo per cui il carbone non è rinnovabile è che richiede una grande quantità di torba per creare una minore quantità di carbone. Ad esempio, in Kentucky, 1 piede verticale di carbone viene formato dalla compattazione di 10 piedi verticali di torba.
Tutti i combustibili fossili non sono rinnovabili, ma alcune fonti energetiche non rinnovabili, come il minerale di uranio, non sono combustibili fossili. La produzione di energia dal carbone comporta l'estrazione e la combustione del carbone nelle centrali elettriche. Sebbene i combustibili fossili possano essere poco costosi da estrarre, la loro combustione influisce negativamente sull'ambiente. Il carbone, per esempio, crea rifiuti che vengono scaricati nelle discariche e nelle miniere abbandonate. Il carbone in fiamme rilascia anidride carbonica, ossidi di azoto e composti di mercurio.