Korzystanie ze złóż naturalnych stanowi tradycyjną metodę generowania energii i stanowi w tym momencie ponad 85% jej światowej produkcji. Ich podstawową cechą jest fakt, że ich zużycie jest dużo szybsze niż możliwości uzupełniania braków.
Do nieodnawialnych źródeł energii należą głównie paliwa kopalne: ropa naftowa, uran, węgiel kamienny oraz brunatny, torf i gaz ziemny. Jeśli chodzi o złoża uranu są one obecnie coraz uboższe.
Co prawda występują w skałach, glebie i wodzie, ale w stężeniu tak niskim, że uniemożliwia ich pozyskanie. Większe ich stężenie zawierają minerały.
Miejsca najbogatsze w uran to Kongo, Kanada oraz USA. Węgiel kamienny i brunatny stanowią jedno z najczęściej wykorzystywanych źródeł energii.
Ze względu na trudności transportowe elektrownie stawiane są najczęściej w pobliżu ich wydobycia. Mają niestety niezbyt dobry wpływ na środowisko, gdyż przy spalaniu emitują m.
in. dwutlenek siarki czy metale ciężkie.
Równie często wykorzystuje się także ropę naftową, która występuje pod postacią ciekłego oleju skalnego. Gaz ziemny nazywany jest także błękitnym paliwem i tworzy się przy złożach ropy oraz węgla.