Energiapäästöt ovat aineita, jotka vapautuvat ilmaan fossiilisten polttoaineiden polttamisen kautta. Monet tutkijat uskovat, että energiapäästöt ilmaan ovat ensisijainen ilmansaasteiden syy ja myötävaikuttavat kasvihuoneilmiön kiihtymiseen ja ilmaston lämpenemiseen. Vaikka ihmisen aiheuttaman ilmaston lämpenemisen käsitteestä ollaan eri mieltä, monet näyttävät olevan yksimielisiä siitä, että riippumatta siitä, mitä mieltä ihmiset ovat ilmaston lämpenemisestä, energian päästöjen vähentäminen on positiivinen ja tärkeä tavoite maailman väestölle.
Vaikka kiinnostus vaihtoehtoisia energiamuotoja, kuten tuulta, aurinkoa ja maalämpöä, kohtaan on kasvanut ihmisten etsiessä tapoja vähentää energian päästöjä, suurin osa maailman energiankulutuksesta saa edelleen fossiilisia polttoaineita. Tämä johtuu siitä, että fossiiliset polttoaineet, jotka koostuvat öljystä, maakaasusta ja hiilestä, ovat erittäin tehokkaita energialähteitä. Tämän energian juuret ovat niiden orgaanisessa alkuperässä, koska ne koostuvat esihistoriallisista kasveista ja eläimistä.
Kun esihistorialliset kasvit ja eläimet kuolivat, niiden jäänteet yhdistettiin mutaan, lietteeseen, sedimenttiin ja veteen ja peittivät ne orgaanisen materiaalin kerrosten luomiseksi. Ajan myötä jäännösten hajoamisen yhteydessä ne hajotettiin yksinkertaisiksi hiiliatomeiksi tai vety- ja hiiliatomien yhdistelmäksi, joka tunnetaan hiilivedyinä. Sekä eläinten että kasvien jäänteet, jotka asuivat esihistoriallisissa vesimuodostumissa, muodostivat öljyn ja maakaasun perustan, kun taas hiili muodostui puiden ja muiden kasvien jäännöksistä.
Fossiilisten polttoaineiden sisältämän energian käyttämiseksi ja hyödyntämiseksi ne on poltettava. Palamisprosessi vapauttaa hiilen, öljyn ja maakaasun sisältämän hiilen ja hiilivetyjen ilmaan. Ilmaan vapautuva vety yhdistyy hapen kanssa vesihöyryn muodostamiseksi. Päästettävä hiili yhdistyy ilmakehässä olevan hapen kanssa hiilidioksidiksi, jota pidetään kasvihuonekaasuna.
Kasvihuonekaasu on kaasu, joka vangitsee auringon lämmön ja auttaa pitämään maan pinnan lämpimänä. Vaikka tietty määrä kasvihuonekaasuja tarvitaan, jotta maapallon lämpötila ei olisi liian kylmä ylläpitääkseen elämää, monet uskovat, että ylimääräinen kasvihuonekaasu ilmakehässä voi johtaa maan kriittiseen ja vaaralliseen lämpenemiseen. Ne, jotka uskovat ihmisen aiheuttamaan ilmaston lämpenemiseen, uskovat, että hiiltä sisältävien energiapäästöjen vähentäminen on tärkeää kasvihuoneilmiön kehittymisen hidastamisessa tai estämisessä.
Fossiilisten polttoaineiden polttaminen vapauttaa myös muita aineita ja hiukkasia ilmaan. Esimerkiksi hiili sisältää yleensä suuren määrän rikkiä, joten poltettaessa se vapauttaa rikkiä ilmaan. Rikki yhdistyy hapen kanssa muodostaen rikkidioksidia, joka on happosateen pääkomponentti. Typpi on toinen yleinen kaasu, joka vapautuu ilmaan polttamalla fossiilisia polttoaineita. Typpi yhdistyy ilman hapen kanssa muodostaen typen oksideja, joka on toinen happosateen komponentti.