As fontes de energia não renováveis são aquelas formadas por recursos naturais finitos e esgotáveis. São exemplos de fontes não renováveis o carvão mineral, o petróleo e o gás natural que necessitam de um longo período para formação na natureza, além das fontes de energia nuclear, responsáveis por grande parte da emissão de gases de efeito estufa na atmosfera, visto que estas fontes são combustíveis que precisam ser queimadas para gerar energia e liberam gases poluentes que impactam a saúde e o meio ambiente. 

No entanto, possuem um rendimento energético elevado (poucas perdas de energia no processo de transformação), preços atrativos, geram muitos empregos e possuem infraestrutura construída para geração e distribuição (usinas, dutos, ferrovias e rodovias). 

Os principais usos das fontes não renováveis são: na geração de eletricidade, como combustível nos transportes de cargas e de pessoas e no aquecimento de casas. A desvantagem é o registro de inúmeros problemas ambientais, como a poluição do ar, problemas diversos na saúde humana e no ambiente natural.