开采石油是非常昂贵的，也可能对环境带来破坏。海上探油和开采会打扰海洋环境。尤其以清理海底的挖掘工作破坏环境最大。油轮事故后泄漏的原油或提炼过的油在阿拉斯加、加拉帕戈斯群岛、西班牙和许多其它地区脆弱的海岸生态系统造成严重的破坏。
石油燃烧时向大气层释放二氧化碳，导致全球变暖。每能量单位石油释放的二氧化碳低于煤，但是高于天然气。但是作为交通用燃料要减少焚油导致的二氧化碳的释放尤其棘手。一般只有大的发电厂才能够装配吸收二氧化碳的装置，单个车辆无法装配这样的装置。
虽然现在也有可再生能源作为选择，但是可再生能源能够取代多少石油以及可再生能源本身可能导致的环境破坏还不肯定和有争议。阳光、风、地热和其它可再生能源无法取代石油作为高能量密度的运输能源。
要取代石油这些可再生能源必须转换为电（以蓄电池的形式）或者氢（通过燃料电池或内燃）来驱动运输工具。
另一个方案是使用生物质能产生的液体燃料（乙醇、生物柴油）来驱动运输工具，但是目前的技术还无法让生质燃料够环保。总而言之要取代石油作为主要运输能源是一件非常不容易的事情。
