由于化石燃料是世界一次能源的主要部分，其开采、燃烧耗用等方面的数量都很大，从而对环境的影响也令人关注。
开采过程对环境的影响最典型的是煤炭开采，包括开采对土地的损害、对村庄的损害和对水资源的影响。据不完全统计，迄今为止平均每开采万吨煤炭塌陷农田0.2公顷，平均每年塌陷2万公顷。中国建筑物下压煤超过48亿吨，其中村庄下压煤占2/3.而且，煤碳燃烧会产生二氧化硫和二氧化氮污染环境。
在山东、河北。河南。安徽和江苏五省平原地区，压煤村庄1100个，居住村民百万以上。开采造成水资源的污染对生态环境的影响也量大面广，平均每开采1吨原煤需排放2吨污水更严重的是，在有些地区，由于水源和江河湖海的严重污染，造成居民用水短缺。
化石燃料在利用过程中对环境的影响主要是燃烧时各种气体与固体废物和发电时的余热所造成的污染。化石燃料时产生的污染物对环境的影响主要有两个方面。一是全球气候变化。燃料中的碳转变为二氧化碳进入大气，使大气中二氧化碳的浓度上升，从而导致温室效应加剧，改变了全球的气候，生态平衡失衡。二是热污染。火电站发电所剩“余热”被排出到河流、湖泊。大气或海洋中，在多数情况下会引起热污染。例如，这种废热水进入水域时，其温度比水域的温度平均要高出7～8℃，使生物要离开该水域。
