Neobnovljivi resursi su oni koji se ne mogu obnoviti i stoga su ograničeni u količini. Oni su usko povezani s neodrživim resursima, koji se mogu obnavljati, ali ne brzinom koja prati potrošnju. Postoji mnogo različitih vrsta neobnovljivih resursa, uključujući fosilna goriva, rude, biljne i životinjske vrste,
Fosilna goriva često se navode kao neobnovljivi resursi, djelomično zato što su ljudi toliko ovisni o njihovoj upotrebi. Fosilna goriva su organski materijali poput ugljena, nafte i prirodnog plina, koji nastaju primjenom intenzivne topline i pritiska na organske materijale tijekom tisuća godina. Iako Zemlja nastavlja prirodno stvarati fosilna goriva, stopa kojom ljudi uklanjaju te resurse za korištenje daleko premašuje stopu prirodnog razvoja. Budući da ljudi ne mogu sintetizirati spore procese koji stvaraju fosilna goriva, oni se smatraju neobnovljivim resursima.
Iako se nuklearna energija često opisuje kao održiv ili obnovljiv izvor energije, ona se zapravo temelji na neobnovljivim elementima poznatim kao uran i plutonij. Oba ova elementa su prirodni resursi koji se ne mogu sintetizirati laboratorijskim stvaranjem, poput dragog kamenja, ili ponovno posaditi, poput drveća. Budući da je stvaranje nuklearne energije nemoguće bez korištenja urana i plutonija, ona nije obnovljivi izvor energije.
Neobnovljivi izvori nisu nužno povezani samo s proizvodnjom energije. Sve što se može potrošiti i ne može zamijeniti vrsta je neobnovljivih resursa. Životinjske vrste dovedene do izumiranja zbog ljudske upotrebe, na primjer, mogu se smatrati neobnovljivim resursom. Jedna sjevernoamerička ptica nazvana papagaj Carolina izlovljena je tijekom ranog 20. stoljeća, poželjna zbog svog prekrasnog perja. Upotreba određenih stabala i biljaka za lijekove dovela je mnoge vrste diljem svijeta na rub izumiranja. Iako se i životinjske i biljne vrste mogu obnoviti kroz programe uzgoja i šumarstva, gdje ti programi izostaju, cijele vrste mogu nestati u roku od nekoliko kratkih desetljeća.
Korištenje neobnovljivih resursa kontroverzno je i komplicirano pitanje. Početkom 21. stoljeća ljudsko društvo ostaje uvelike ovisno o resursima fosilnih goriva za transport, električnu energiju i bezbroj drugih osnovnih zahtjeva. Veća edukacija o sve manjim resursima dovela je do vapaja za razvojem novih praksi koje kapitaliziraju obnovljive izvore energije i odgovarajuće programe upravljanja održivim resursima. Unatoč tim naporima, neki stručnjaci strahuju da promjene možda neće doći dovoljno brzo, što će dovesti do globalne krize kada nestanu neobnovljivi resursi.