La energía química de los combustibles fósiles se relaciona con la energía mediante el proceso de combustión. Cuando se queman combustibles fósiles, liberan energía térmica, que puede utilizarse para realizar trabajo. Esta energía térmica se convierte en otras formas de energía, como energía mecánica, energía eléctrica o energía térmica, que luego pueden utilizarse para alimentar diversas máquinas, vehículos y electrodomésticos.

Los combustibles fósiles almacenan energía en forma de enlaces químicos entre átomos de carbono y átomos de hidrógeno. Cuando estos enlaces se rompen durante la combustión, la energía química se libera en forma de energía térmica. Esta energía térmica se puede utilizar para impulsar motores, generar electricidad o proporcionar calor.

La cantidad de energía que se puede obtener de un combustible fósil depende de su composición y de la eficiencia del proceso de combustión. Los diferentes combustibles fósiles tienen diferentes densidades de energía, lo que significa que almacenan diferentes cantidades de energía por unidad de volumen o masa. Por ejemplo, el carbón tiene una mayor densidad energética que el gas natural, lo que significa que puede producir más energía por unidad de volumen.

El proceso de combustión también puede afectar la eficiencia de la producción de energía. La combustión incompleta, que se produce cuando no hay suficiente oxígeno presente para quemar completamente el combustible, puede provocar la liberación de contaminantes nocivos y una pérdida de energía. La combustión eficiente, por otro lado, puede maximizar la cantidad de energía liberada por el combustible y al mismo tiempo minimizar la producción de contaminantes.