Surowce energetyczne to takie surowce mineralne lub pochodzenia organicznego (torf, drewno, słoma, suszone krowie odchody), które w efekcie spalania (utleniania) lub reakcji rozszczepienia jąder atomów uwalniają energię. Pozyskiwana energia ma postać światła, ciepła lub energii elektrycznej. Te dwie ostatnie formy energii mogą być zamieniane na energię ruchu.
W ostatnich 200 latach znacznie wzrosło zużycie energii. Dostęp do źródeł energii umożliwia rozwój gospodarczy i decyduje o jakości życia. Czyni to współcześnie surowce energetyczne surowcami o znaczeniu strategicznym. Ponadto niektóre surowce energetyczne (węgiel kopalny, ropa naftowa) są też surowcami przemysłu chemicznego.
Najważniejsze surowce energetyczne to: węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny i pierwiastki promieniotwórcze – uran i w mniejszym stopniu tor. Przed rewolucją przemysłową zapoczątkowaną pod koniec XVIII wieku najważniejszym surowcem energetycznym było drewno (poza obszarami bezdrzewnymi, tam do oświetlenia i gotowania wykorzystywano suszone odchody zwierząt domowych – np. na mongolskich stepach, czy tłuszcz zwierzęcy – np. wśród Eskimosów). Współcześnie drewno opałowe w dalszym ciągu jest głównym surowcem energetycznym w obszarach wiejskich w krajach rozwijających się.
Węgiel kamienny zawiera 78-92% pierwiastka węgla. Spalenie 1 kg węgla kamiennego dostarcza 5,0-7,5 tys. kcal ciepła (większą zawartość pierwiastka węgla i kaloryczność ma antracyt – kolejna odmiana węgli kopalnych). Węgle kopalne (w tym węgiel kamienny) powstały ze zgromadzonej martwej materii roślinnej, która w warunkach beztlenowych (bagno) przekształciła się w torf. Ten zaś przykryty warstwą osadów mineralnych uległ w ciągu wielu milionów lat przeobrażeniu (uwęgleniu). O takim pochodzeniu węgla kamiennego świadczą znajdowane niekiedy na bryłach węgla odciski części roślinnych. Okres geologiczny, w którym powstało wiele złóż węgla kamiennego to karbon (okres węglowy), trwający od 359 mln do 299 mln lat temu. Spotyka się jednak również węgle permskie i mezozoiczne (np. w Australii). Początek powszechnego wykorzystywania węgla kamiennego przez ludzi datuje się na wiek XVIII, wraz z upowszechnieniem w przemyśle i transporcie (kolej) maszyny parowej oraz rozwojem hutnictwa stali (produkowany z węgla kamiennego koks zastąpił węgiel drzewny jako wsad paliwowy do pieca). Światowe zasoby przemysłowe węgla kamiennego (opłacalne do wydobycie w okresie, gdy dokonywano oszacowania zasobów) wynosiły w 2008 roku ponad 400 mld ton (całkowite zasoby szacowane są nawet na 10 bln ton). Największe zasoby przemysłowe węgla kamiennego mają USA (27% zasobów światowych w 2008 roku), następnie zaś Chiny (15,5%), Indie (14%) oraz Rosja, Australia, RPA, Kazachstan, Ukraina, Kolumbia, Polska (1,1% - 4,3 mld ton). Znaczenie węgla kamiennego jako źródła energii zmalało w XX wieku na rzecz ropy naftowej.
Węgiel brunatny zawiera 62-75% pierwiastka węgla. Spalenie 1 kg węgla brunatnego dostarcza 4,0-5,5 tys. kcal ciepła. Stosunkowo mała kaloryczność oraz kruchość i duża zawartość wody powodują, że nie opłaca się jego transport na duże odległości. Większość wydobytego węgla brunatnego jest więc spalana w elektrowniach cieplnych budowanych w sąsiedztwie kopalni węgla. Brykiety węgla brunatnego wykorzystywane są w gospodarstwie domowym. Złoża węgla brunatnego są młodsze od złóż węgla kamiennego – są wieku neogeńskiego (neogen zaczął się mln lat temu). Odmiana węgla brunatnego, w której zachowana jest włóknista struktura drewna nosi nazwę lignitu. Zasoby przemysłowe węgla brunatnego wynosiły w 2008 roku około 280 mld ton (zasoby udokumentowane prawie 2 razy tyle). Największe zasoby przemysłowe posiada Rosja (33% zasobów światowych w 2008 roku). Duże zasoby mają też kraje europejskie: Niemcy, Polska, Czechy, Grecja i Bułgaria, jak również Turcja, Indie, Australia i USA.
Ropa naftowa jest współcześnie najważniejszym spośród surowców energetycznych. Wynika to z jej dużej wartości energetycznej – 9,5-11,5 tys. kcal/kg, relatywnie niskich kosztów wydobycia i transportu oraz powszechnego wykorzystania produktów jej rafinacji – benzyny, mazutu jako paliwa w transporcie. Ropa naftowa jest mieszaniną naturalnych: stałych, ciekłych i gazowych węglowodorów (bituminów) oraz niewielkiej ilości związków nieorganicznych. Obecnie powszechnie przyjmuje się, że powstała w osadach morskich z przeobrażenia szczątków roślinnych i zwierzęcych. Złoża tworzą się najczęściej w antyklinach, przesączając się pod wpływem ciśnienia ze skały macierzystej (często ciemne łupki o dużej zawartości bitumin) do skał bardziej porowatych lub popękanych (piaskowców lub wapieni). Warstwa roponośna często podścielona jest skałami przepojonymi solanką, nad nią zaś – w szczycie antykliny – znajduje się zbiornik gazu ziemnego. Pierwsza kopalnia ropy naftowej powstała na ziemiach polskich – w Bóbrce koło Krosna. Założył ją w 1854 roku Ignacy Łukaszewicz (wynalazca lampy naftowej – naftę produkuje się z ropy). Następne chronologicznie regiony wydobycia ropy naftowej to Pensylwania w USA i Baku (wówczas w Rosji). Na początku XX wieku rozpoczęto wydobycie ropy naftowej nad Zatoką Perską. Światowe zasoby ropy naftowej szacowane były w 2010 roku na 190 mld ton. Największe zasoby konwencjonalnej ropy znajdują się w krajach Bliskiego Wschodu (56% zasobów światowych). Największe udokumentowane zasoby ma Arabia Saudyjska (prawie 20% zasobów światowych), następnie Wenezuela (13%) i Iran (10%). Potencjalnie bardzo duże zasoby ma też Irak. Duże zasoby ropy naftowej ma też Rosja (5,5%). Zasoby Norwegii i Wielkiej Brytanii są niewielkie (łącznie 0,7% zasobów światowych). Jeśliby jednak uwzględnić zasoby niekonwencjonalne (piaski i łupki roponośne) bardzo duże zasoby mają też Kanada (eksploatuje już piaski roponośne) i USA. Pozyskiwanie ropy z tych skał jest jednak bardzo drogie (piaski roponośne trzeba podgrzać wykorzystując gaz ziemny). Wydobycie ropy niekonwencjonalnej opłaca się więc przy wysokich cenach ropy ze źródeł konwencjonalnych (ta często sama tryska po przewierceniu nieprzepuszczalnych warstw skalnych nad złożem). Poza tym pozyskiwanie i przerób piasków i łupków roponośnych bardzo niekorzystnie wpływa na stan środowiska.
Gaz ziemny to mieszanka lotnych węglowodorów (gł. metanu CH4 – 90%) i innych związków organicznych i nieorganicznych. Występuje samodzielnie (gaz suchy) lub towarzyszy złożom ropy naftowej (gaz mokry). Na szerszą skalę zaczęto go eksploatować w 2 połowie XX wieku. Podobnie jak ropa naftowa jest tani w eksploatacji i transporcie (gazociągami w postaci gazowej lub drogą morską po skropleniu). Jego kaloryczność jest niewiele mniejsza niż ropy naftowej – 4,5-9,0 tys. kcal/m3. Udokumentowane zasoby gazu ziemnego na świecie wynosiły w 2009 roku ponad 180 bln m3. Prawie połowa tych zasobów znajduje się na obszarze 3 państw: Iranu, Rosji i Kataru. Znaczące zasoby konwencjonalnego gazu ziemnego posiadają też: Turkmenistan, USA, Arabia Saudyjska, Wenezuela, Nigeria, Algieria i Australia. Zasoby te znacznie wzrastają, jeśli uwzględnimy niekonwencjonalne źródła gazu ziemnego – gaz łupkowy (obecnie 20% gazu ziemnego wydobywanego w USA) i klatrat (hydrat) metanu – substancja krystaliczna wiążąca metan i wodę, występująca w strefie wieloletniej zmarzliny i pod dnem morskim w strefie szelfów i stoków kontynentalnych.
Surowce promieniotwórcze to rudy uranu i w mniejszym stopniu rudy toru. Energetyka jądrowa rozwinęła się po II Wojnie Światowej – pierwsza elektrownia jądrowa w Obnińsku pod Moskwą w 1954 roku. Początkowo jednak ich głównym celem było wzbogacanie uranu na potrzeby budowy broni jądrowej. Dopiero w latach 70.tych XX wieku rozpowszechniło się wykorzystanie energetyki atomowej w produkcji elektryczności. Opłacalne do wydobycia zasoby rud uranu w 2007 roku szacowano na 5,5 mln ton. Największe zasoby (i wydobycie) mają: Kanada, Australia, byłe kraje Związku Radzieckiego – Kazachstan i Rosja oraz USA i Niger.. Zasoby bogatych rud toru w 2005 roku szacowane były na 4,5 mln ton – w sumie jednak jest to pierwiastek bardziej rozpowszechniony w litosferze od uranu. Największe zasoby posiadają: Australia, Indie, Norwegia, USA i Kanada.
Obecne wydobycie surowców energetycznych omówiono w haśle: Przemysł wydobywczy.