Neobnoviteľné zdroje energie sú zdroje energie, ktoré sú v čase a priestore z pohľadu dĺžky ľudského života a potrieb spoločnosti vyčerpateľné. Delíme ich na primárne zdroje energie (uhlie, ropa, plyn, rašelina, uránová ruda...) a sekundárne zdroje energie (napríklad produkty štiepnej reakcie v reaktoroch 235U alebo 239Pu vzniknuté z 238U, alebo plyny z technologických procesov ako je svietiplyn). Výhodou neobnoviteľných zdrojov energie je vysoká výkonová hustota a vysoká výkonová pohotovosť. K nevýhodám patrí negatívny dopad na životné prostredie a obmedzené zásoby.