Đốt cháy nhiên liệu hóa thạch (như than, dầu mỏ, và khí tự nhiên) gây ô nhiễm môi trường chủ yếu vì các sản phẩm phụ của quá trình cháy này và nguyên nhân gây ô nhiễm chủ yếu là do trong 

quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch sản sinh ra nhiều khí độc hại, bao gồm:

-Carbon dioxide (CO2): Đây là khí nhà kính chính, góp phần vào hiện tượng ấm lên toàn cầu và biến đổi khí hậu.

-Carbon monoxide (CO): Là một khí độc, có thể gây ngộ độc cho con người và động vật.

-Nitrogen oxides (NOx): Những hợp chất này có thể gây ra ô nhiễm không khí và làm tăng nguy cơ hình thành mưa axit.

-Sulfur dioxide (SO2): Cũng gây ra mưa axit và có thể dẫn đến các vấn đề về sức khỏe như bệnh hô hấp.

Ví dụ cụ thể:

-Nhiệt điện than: Các nhà máy nhiệt điện sử dụng than để sản xuất điện thường phát thải một lượng lớn CO2, NOx và SO2, góp phần vào ô nhiễm không khí và biến đổi khí hậu.

-Ô tô chạy bằng xăng: Khi nhiên liệu xăng được đốt cháy trong động cơ ô tô, nó sản sinh ra CO2, NOx, và các hạt bụi, gây ô nhiễm không khí trong các khu đô thị lớn.

-Khí thải công nghiệp: Nhiều nhà máy sản xuất sử dụng nhiên liệu hóa thạch và thải ra khí thải chứa nhiều chất ô nhiễm khác nhau, ảnh hưởng đến chất lượng không khí và sức khỏe cộng đồng.