Οι υδρογονάνθρακες απελευθερώνουν μεγάλα ποσά θερμότητας όταν καίγονται. Έτσι, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, που αποτελούνται κυρίως από κορεσμένους υδρογονάνθρακες, μαζί με τον άνθρακα, χρησιμοιούνται για την παραγωγή ενέργειας. Τα υλικά αυτά καλούνται καύσιμα και πιο συγκεκριμένα, ορυκτά καύσιμα, γιατί εξορύσσονται από το υπέδαφος.
Η κύρια αιτία της ρύπανσης, είναι η ατελής καύση των υδρογονανθράκων κατά την καύση των καυσίμων για θέρμανση, παραγωγή ενέργειας ή κίνηση. Το CO για παράδειγμα είναι τοξικό και προκαλεί ασφυξία ή ακόμα και θάνατο και έτσι, είναι ένας από τους βασικότερους αέριους ρύπους. Ο άνθρακας, με τη μορφή του καπνού, είναι ένας αέριος ρύπος που προκαλεί την αιθαλομίχλη.
Tα καύσιμα όπως η βενζίνη, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, εκτός από υδρογονάνθρακες, περιέχουν και άλλες ενώσεις ή στοιχεία, οι οποίες οξειδώνονται και εκλύονται στην ατμόσφαιρα αέριοι ρύποι, όπως τα οξείδια του αζώτου (NO, NO 2 ) και του θείου (SO 2 , SO 3 ). Επίσης, εκλύονται άκαυστοι αέριοι υδρογονάνθρακες και στερεοί ρύποι, όπως ενώσεις του μολύβδου.
Γενικότερα μέτρα για την αντιμετώπιση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης συζητήσαμε όταν μελετήσαμε τον ατμοσφαιρικό αέρα. Σε ότι αφορά τα καύσιμα που περιέχουν υδρογονάνθρακες, μέτρα προς τη σωστή κατεύθυνση, είναι η ρύθμιση και η συντήρηση των μηχανών για να επιτυγχάνουν όσο πιο πλήρη καύση γίνεται, η χρήση αμόλυβδης βενζίνης για να μειωθούν οι ενώσεις του μολύβδου, η προθήκη καταλυτών στα αυτοκίνητα, που συμβάλλουν στην πλήρη καύση και η χρήση φυσικού αερίου, που δεν παράγει πολλούς ρύπους.