Việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch đã đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển của nền kinh tế toàn cầu suốt hơn một thế kỷ qua. Than đá, dầu mỏ và khí tự nhiên cung cấp năng lượng cho hầu hết các hoạt động sản xuất, giao thông vận tải cũng như sinh hoạt hàng ngày của con người. Chúng góp phần quyết định đến sự tăng trưởng công nghiệp, thúc đẩy phát triển đô thị hóa và nâng cao mức sống của xã hội. Ở nhiều quốc gia đang phát triển, nhiên liệu hóa thạch vẫn là nguồn năng lượng chủ đạo, giúp giải quyết nhu cầu điện năng và hỗ trợ các ngành sản xuất trọng yếu. Tuy nhiên, việc khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên này ngày càng đối mặt với nhiều thách thức lớn.

Bên cạnh mặt tích cực, sử dụng nhiên liệu hóa thạch cũng gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng về môi trường và sức khỏe con người. Quá trình đốt cháy than, dầu và khí thải ra lượng lớn khí cacbonic, lưu huỳnh dioxit, oxit nitơ cùng nhiều loại bụi mịn độc hại, góp phần làm biến đổi khí hậu, ô nhiễm không khí và nước. Hậu quả của việc tăng nhiệt độ trái đất, nước biển dâng hay các hiện tượng thời tiết cực đoan ngày càng rõ rệt, ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống và sản xuất. Thêm vào đó, ô nhiễm do nhiên liệu hóa thạch cũng là nguyên nhân gây ra nhiều bệnh liên quan đến đường hô hấp, tim mạch ở con người, đặc biệt tại các khu công nghiệp và đô thị lớn.

Trước những áp lực về cạn kiệt nguồn tài nguyên và tác động tiêu cực đến môi trường, nhiều quốc gia đã và đang từng bước chuyển đổi sang sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo thân thiện hơn như năng lượng mặt trời, gió, thủy điện hay năng lượng sinh khối. Tuy nhiên, quá trình chuyển đổi này chưa thể thực hiện trong thời gian ngắn, bởi việc phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đã ăn sâu vào kết cấu hạ tầng kinh tế - xã hội. Bởi vậy, song song với việc phát triển công nghệ năng lượng sạch, việc tối ưu hóa sử dụng và nâng cao hiệu quả khai thác, giảm phát thải từ nhiên liệu hóa thạch cũng cần được chú trọng, nhằm đảm bảo hài hòa giữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường bền vững.