Fossile brændstoffer er stoffer som kul, olie og naturgas. Af dem kan vi producere strøm, plastik, benzin, varme og meget mere. De fossile brændstoffer har det til fælles, at de alle er blevet til for flere 100 millioner år siden af døde dyr og planter, der gennem tiden er presset sammen og udsat for et stort tryk i jorden eller under havbunden. Processen tager millioner af år.

Vi bruger de fossile brændstoffer hurtigere, end der kan nå at dannes nye. Det er et problem, idet afbrændingen giver CO₂ tilbage til atmosfæren hurtigere end planter kan optage det. Det skaber drivhuseffekt og global opvarmning.

Desuden indeholder de fossile brændsler også små mængder nitrogen-forbindelser, som bliver frigivet, når de brændes af. Og så sker der også noget andet:

Eksempelvis i en bilmotor eller på en fabrik bliver temperaturen hurtigt over 1.200° C (som i et lyn). Det er nok til at følgende kemiske reaktioner kan forløbe:

N₂ + O₂ → 2 NO

2 NO + O₂ → 2 NO₂

Både NO (nitrogenoxid) og NO₂ (nitrogen-di-oxid) er sundhedsskadelige ved indånding. De kaldes tilsammen nitrøse gasser eller NOx ér. De kan give astma, bronkitis eller andre luftvejsproblemer. I større mængder er de dødelige. På moderne fabriker og i biler, hvor temperaturen kommer op over 1.200° C, er der monteret en katalysator. Den skal forhindre de giftige nitrøse gasser i at komme ud i luften. En katalysator fremstilles af fx platin, som er et dyrt grundstof. En katalysator kan omdanne de nitrøse gasser til frit nitrogen (N₂) og kuldioxid CO₂. En katalysator holder ikke evigt.  

Bemærk at selvom fossile brændstoffer er skabt af naturen, så er denne del af nitrogens kredsløb menneskeskabt.