Nhiên liệu hóa thạch được coi là một thuật ngữ không chính xác vì thuật ngữ này gợi ý rằng chúng đến từ những hóa thạch thực sự, như xương khủng long hoặc di vật được bảo quản, nhưng điều này không chính xác. Thay vào đó, nhiên liệu hóa thạch được hình thành từ những di tích cổ xưa của các loài thực vật nhỏ, tảo, vi khuẩn và các vi sinh vật khác đã sống hàng triệu năm trước. Những vật liệu hữu cơ này đã trải qua một quá trình biến đổi địa chất dưới nhiệt độ và áp suất trong hàng triệu năm, tạo ra hydrocarbon. Các nhiên liệu này không chứa hóa thạch hoặc xương thực sự mà là các chất hữu cơ đã phân hủy được biến đổi hóa học qua thời gian địa chất.