Le tre principali forme di combustibili fossili sono carbone, petrolio e gas naturale. Questi tre sono anche conosciuti con nomi diversi, come il petrolio per il petrolio, e ogni tipo di combustibili fossili esiste in un diverso stato chimico
Il carbone è stato usato per secoli per il riscaldamento e per alimentare i motori a vapore. È l'unico principale combustibile fossile che si trova allo stato solido. Il petrolio, o petrolio grezzo, esiste allo stato liquido e viene raffinato per produrre benzina. Il gas naturale è principalmente costituito da gas metano. Ciascuno dei tre combustibili fossili richiede diversi metodi di raffinazione per renderli utili agli esseri umani.