用來產生熱量和動力的可燃性物質。燃料分為天然燃料和人造燃料兩大類。天然燃料有煤炭、石油、天然氣和木柴等，是人類的主要能源；人造燃料有人造石油和合成石油，其產量遠少於天然燃料。燃料按照形態可分為固體、液體和氣體。煤、木炭、焦炭和木柴都是固體燃料；煤油、汽油和柴油是液體燃料；而天然氣、液化氣、煤氣和沼氣等是氣體燃料。
煤是最主要的固體燃料，儲藏量最豐富，它是埋沒在地層下的古代植物殘體，經過漫長的地質年代，天然煤化而形成煤礦。。由於煤化程度不同，分為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤。各種煤都是一些有機化合物的混合物，主要是由碳與其他元素，如氮、硫和氫等形成的大分子。煤在燃燒時生成二氧化碳和水，同時釋放出大量的熱能。泥炭、褐煤和煙煤除作燃料外，還可做化工原料。例如，煙煤高溫幹餾(1000～1300℃)可得焦炭、焦爐煤氣、高溫煤焦油、粗苯和氨等產品。
石油是最主要的液體燃料。它是各種烴類化合物的混合物，燃燒的最終產物主要是二氧化碳和水。從油井開采出來的原油，經過煉油廠的加工，可得航空汽油、車用汽油、煤油、柴油和燃料油等產品，還可得工業苯、甲苯、潤滑油、石蠟、石油焦、石油氣和烷烴等化工產品。石油容易開采，運輸方便，價格低廉，在20世紀中期得到大規模的開采和利用，已超過煤炭成為最主要的能源。目前，石油產品已經廣泛應用於工業、農業、交通運輸業、國防工業和民用部門。
人造石油和合成石油也屬於液體燃料，它們的產量遠不如天然石油多。人造石油是用煤或油頁巖幹餾得到的低溫焦油再加工制成的；或用煤、煤焦油或重油等原料在加壓下進行催化加氫反應（見催化氫化反應），以得到各種輕質人造石油產品。合成石油是用水煤氣或天然氣轉化成的一氧化碳和氫的混合物為原料，經高溫催化反應所得類似石油的產品，它的主要成分是直鏈烴。
天然氣、石油氣、煉廠氣、焦爐煤氣、發生爐煤氣和沼氣等都是氣體燃料，一般都含有低分子烷烴、一氧化碳和氫氣等可燃性氣體，除用作燃料外，還可用作合成汽油和化工生產的重要原料。煤的地下氣化是一項正在研究和開發的新技術。
火箭燃料是20世紀40年代發展起來的一類新型燃料。它的特點是：單位重量釋放出來的能量比一般燃料高得多。現代火箭用的燃料有液氫、硼烷和肼類化合物等。它們與液氧、液氟、四氧化二氮和四硝基甲烷等相遇時燃燒，並產生大量熱氣體，使火箭得到足夠大的推動力。
核燃料也是一類正在開發的新能源。它可通過原子核的裂變或聚變（見核燃料），釋放出大量的原子能，可以作為動力加以利用。核電站利用核燃料的裂變得到熱能、蒸汽和電力。與上述的一般燃料不同，核裂變和聚變過程中並不發生燃燒現象，因此核燃料屬於廣義的燃料。
正在研究和開發的新能源還有甲醇燃料、乙醇燃料、太陽能、地熱和潮汐能等。