Paliwa ze względu na zastosowanie dzielimy na trzy podstawowe kategorie. W motoryzacji najważniejszą rolę odgrywają produkty pochodzące z destylacji ropy naftowej. Ropa składa się z wielu substancji pochodzenia organicznego, które tworzą jednorodną mieszaninę. W rafineriach pozyskuje się poszczególne frakcje, uzyskując między innymi olej napędowy oraz benzynę. W silnikach spalinowych następuje zassanie mieszanki paliwowej, a następnie jej zapalenie.
Pod wpływem procesu utleniania zostaje uwolniona energia, która przekształca sie w pracę silnika. Innym rodzajem paliw są substancje, które uwalniają energię cieplną do otoczenia, a nie do konkretnego mechanizmu. Często określamy je mianem opału. Przykładem takich materiałów są różne rodzaje węgla. Od kilkudziesięciu lat przemysł opiera się przede wszystkim na węglu kamiennym, który dostarcza najwięcej energii. Opałem może być również antracyt, koks oraz zwykłe drewno. Sporo kontrowersji budzi trzeci rodzaj paliwa. Rozszczepienie jądrowe to jeden z najczystszych, ale i najniebezpieczniejszych sposobów współczesnej energetyki.