Ikke-vedvarende energikilder er dem, der ikke selvbærer naturligt. Eksempler på ikke-vedvarende energikilder er kul, olie og naturgas. I modsætning til vedvarende energikilder som vind, vand og sol - hvoraf de fleste omdannes til magt rent - kan omdannelsen af fossile brændstoffer til brugbar energi medføre skadelige emissioner, og dets samling kan forstyrre det lokale dyreliv.
Atmosfæriske virkninger
Behandlingen af fossile brændstoffer udsender skadelige drivhusgasser i luften. Disse gasser, primært kuldioxid, beskadiger ozonlaget, der beskytter os mod solens stråling. Luftforurening påvirker også vores luftvejssygdom negativt. En undersøgelse fra 2004 konkluderede, at forurening fra kuldrevne planter forkortede næsten 24.000 liv om året i USA
Syreregn
Syr regn skabes af udledningen af svovl og andre kemikalier ind i atmosfæren, ofte fra omdannelsen af fossile brændstoffer til elektricitet. Det er ætsende for maskiner og kan forstyrre lokale økosystemer. I 1991 fandt National Acid Precipitation Assessment Program (NAPAP), at fem procent af søerne i New England var sure og to procent ikke længere kunne støtte ørreder.
Jordforurening
Skadelig aske opbevares i fastaffaldsindeslutningsområder, som er tilbøjelige til at ødelægge og forårsage kaos i de omkringliggende områder. I 2008 spredte indeslutningsområdet ved Kingston Fossil Plant i Tennessee frigivelse af 5,4 millioner kubikmeter slam, der beskadigede huse i de omkringliggende områder og udgav skadelig aske i luften.
Olieudslip
Oliespild er yderst skadelig for nærliggende kyster og økosystemer. De er også økonomisk skadelige. Analytikere anslår British Petroleums olieudslip i 2010 ville koste $ 2,5 mia. I tab til Louisiana fiskemarkedet alene. Florida anslås at miste 3 mia. Dollars i turismeindkomst. Biologer bekymrede over, at Sargassum-alger, der var afgørende for hundreder af dyrearter, ville blive dræbt på grund af den olie, der blev frigivet i Mexicogolfen.