Les charbons, bitumes et gaz naturels sont des substances organiques qui peuvent servir de combustibles minéraux grâce à leur teneur élevée en carbone. On subdivise ce groupe de matières premières en charbons et en bitumes selon leur genèse et le type de liaison carbonée qui les caractérise. La plupart des gaz naturels, notamment ceux qui ont des applications techniques, sont liés génétiquement aux bitumes, mais il existe également des gaz naturels associés aux charbons.

Charbon

• On distingue la tourbe, le lignite, la houille et l'anthracite, par teneur croissante en carbone. Les charbons se subdivisent aussi d'après leur nature et leur âge, selon qu'on les trouve dans des formations du Carbonifère, des couches du Mésozoïque et du début du Tertiaire, des strates de la Molasse ou des niveaux quaternaires. L'exploitation du charbon suisse a débuté au Moyen Age, puis elle fut dirigée par l'Etat au cours des 18ème et 19ème siècles. Mais c'est durant les années de guerre qu'elle fut la plus intense.
• Le terme de houille schisteuse – il ne s'agit pas de houille au sens strict – regroupe des formations contenant du charbon intercalées dans des dépôts interglaciaires récents (moraines, sables et graviers fluvio-glaciaires). L'extension des veines est généralement faible. La houille schisteuse ne fut attrayante qu'en période de crise, car elle doit être séchée avant utilisation à cause de sa teneur élevée en eau et son pouvoir calorifique est relativement faible (extraction d'environ 920'000 tonnes avant 1911, 138'000 tonnes de 1917 à 1921 et 275'000 tonnes de 1941 à 1946). Les principales exploitations se trouvaient à Uznach-Kaltbrunn, Eschenbach-Dürnten-Wetzikon, Zell-Gondiswil, Mörschwil et Grandson.
• En Suisse, le terme de lignite désigne le grand groupe des charbons de la Molasse, qui sont stockés en maints endroits sous la forme de fines veines de faible extension. Les gisements de Horgen, Paudex-Oron et la Mionnaz, Elgg, Rufi-Schänis, du Sonnenberg sur Littau, du Reppischtal, de Herdern et du Höhronen ont revêtu une certaine importance économique. De nombreuses petites exploitations virent également le jour. On trouve du lignite et de la houille de première qualité dans de veilles unités rocheuses de l'Oberland bernois. Mentionnons les charbons éocènes du Beatenberg et de Kandergrund, ainsi que les charbons du Dogger de Boltigen, dans le Simmental.
• L'anthracite est le plus souvent confiné dans certaines formations valaisannes d'âge carbonifère. Les principaux sites d'extraction se trouvaient à Bramois, Chandoline, Collonges, Dorénaz, Ferden, Grône, Isérables et Nendaz. Mais comme l'anthracite valaisan est peu commode à utiliser – il s'enflamme difficilement, brûle lentement et produit beaucoup de cendres –, on lui préfère du charbon étranger depuis les années de guerre.

Bitume (asphalte)
Diverses petites imprégnations d'asphalte ont été trouvées dans le Jura, sur l'avant-pays molassique et plus rarement dans les Alpes. Mais seules les mines d'asphalte du Val de Travers (La Presta) ont eu une certaine importance économique. Elles ont produit entre 1711 et 1986 du calcaire comprenant 5-12% de bitume qui a servi à fabriquer de l'asphalte. Les schistes bitumineux du Monte San Giorgio (TI) revêtent un intérêt historique. On les a exploités jusque dans les années 1950 pour produire du Saurol, une huile médicinale obtenue par un procédé de raffinage.

Pétrole, grès pétrolifères, gaz naturel
Quelques grès molassiques imprégnés de pétrole sont répertoriés aux environs d'Aarau, Murgenthal, Yverdon-Orbe et dans le canton de Genève. D'importantes émanations de gaz ont été observées depuis toujours en surface dans les régions de Cuarny et de Giswil ainsi que sur les rives du lac Majeur. Dans un contexte de croissance industrielle, la Suisse a aussi recherché activement ces matières premières énergétiques sur son territoire à partir de 1920, mais avec un succès mitigé. Sur le Plateau molassique, les forages d'Essertines et de Pfaffnau ont obtenu les meilleurs résultats. Celui d'Essertines a produit environ 100 tonnes de pétrole de bonne qualité, tandis que plusieurs millions de mètres cubes de gaz ont été brûlés sur place à Pfaffnau. En bordure des Alpes, le forage de Linden a rencontré un succès modeste. Celui d'Entlebuch (Finsterwald) a permis d'atteindre, en 1980, la seule occurrence de gaz exploitée commercialement en Suisse jusqu'à présent. Il a produit 75 millions de mètres cubes de gaz et des quantités moindres de condensat entre 1985 et 1994.