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As três principais formas de combustíveis fósseis - carvão, petróleo e gás natural - foram formadas durante o período carbonífero, que recebe o nome de carbono, um elemento comum encontrado em todos os combustíveis fósseis. Eles se formaram a partir de restos orgânicos de plantas e animais que foram convertidos em carvão, óleo ou gás natural pela exposição ao calor e à pressão da crosta terrestre ao longo de milhões de anos. A raiz orgânica dos combustíveis fósseis explica a presença de carbono, mas outros elementos, como hidrogênio, enxofre, nitrogênio e oxigênio também são componentes dos combustíveis fósseis.
Carvão
Segundo o Penn State College of Earth and Mineral Sciences, o carvão é composto de carbono, hidrogênio, nitrogênio, enxofre e oxigênio. Existem três tipos de carvão, cada um com sua própria composição química. O antracito tem mais carbono, enquanto o linhito é o mais baixo em carbono, mas mais alto em hidrogênio e oxigênio. O conteúdo de carvão betuminoso está entre antracite e linhito. O carvão também possui algum conteúdo mineral, que geralmente é quartzo, pirita, minerais argilosos e calcita. Elementos como ferro e zinco que permanecem na turfa, ou camadas de plantas em decomposição, que eventualmente se transformam em carvão, podem se combinar para criar esses minerais.
Gás natural
Como o carvão, o gás natural é composto de carbono, hidrogênio, nitrogênio, enxofre e oxigênio. Ele não possui conteúdo mineral como carvão e, em vez de uma substância negra e dura, o gás natural é mais leve que o ar, de acordo com a Comissão de Energia da Califórnia. Não tem odor e você não pode vê-lo, e é encontrado próximo ao petróleo subterrâneo. Os elementos carbono e hidrogênio no gás natural geralmente se combinam para formar gás metano, ou CH4, que é altamente inflamável.
Óleo
O petróleo, ou petróleo, também consiste em carbono, hidrogênio, enxofre, oxigênio e nitrogênio, mas está na forma líquida. Tanto o petróleo quanto o gás natural são encontrados no subsolo entre dobras de rochas ou dentro de rochas porosas que retêm o petróleo. Quando as diatomáceas, criaturas marinhas como o fitoplâncton, morrem e caem no fundo do mar, elas são enterradas em sedimentos e rochas. Sob grande pressão e calor, essas camadas de diatomáceas se tornam óleo ou gás natural. Se as condições estiverem muito quentes, é mais provável que o óleo se torne gás. O petróleo é extraído e depois refinado em gasolina, querosene ou outros produtos.
Combustão
A combustão ocorre quando os combustíveis fósseis são queimados, e os elementos nos combustíveis fósseis oxidam ou combinam com o oxigênio. Quando o carvão é queimado, o carbono oxida para formar dióxido de carbono, ou CO2. Da mesma forma, o nitrogênio se torna óxido nitroso, ou NO2, e o enxofre se torna dióxido de enxofre, ou SO2. O conteúdo mineral encontrado no carvão e no petróleo se torna cinza.