Met brandstof bedoeld men een bron van energie welke kan dienen voor het leveren van licht, warmte of kinetische energie (ook wel bekend als bewegingsenergie). Veel van dergelijke brandstoffen die vandaag de dag gebruikt worden zijn organisch zoals ondermeer aardolie, aardgas, steenkolen, turf, biomassa, hout(producten) en biobrandstof. In het verleden gebruikte men brandstof met name om zich te kunnen warmen, voedsel te bereiden maar eveneens om voor verlichting te zorgen.
Maar men kan eveneens gebruik maken van anorganische brandstoffen om in de energiebehoefte te kunnen voorzien. Dergelijke brandstoffen leveren energie door een reactie met zuurstof aan te gaan, ook wel oxidatie geheten. Waterstofgas is een goed voorbeeld van een anorganische brandstof. Daarnaast kan men diverse chemische verbindingen als brandstof benutten door deze in een galvanische cel elektrische energie te laten maken.
Een geheel andere vorm van brandstof zijn de zogeheten kernbrandstoffen. Bij dit soort brandstoffen vindt de opwekking van energie namelijk niet plaats door een chemische reactie maar door een kernreactie. Stoffen welke voor een kernreactie gebruikt kunnen worden zijn ondermeer plutonium en uranium voor kernsplijting in een kernreactor en deuterium voor toepassing in een kernfusie.
De afgelopen decennia zijn onderzoekers driftig opzoek naar alternatieven voor de fossiele brandstoffen welke zeer belastend zijn voor het milieu en bovenal op korte termijn zeer schaars beginnen te worden. Om energie te kunnen opwekken is men momenteel opzoek naar duurzame en schone brandstoffen en methoden om energie op te wekken. Het gebruik van biobrandstoffen en biomassa is om die reden volop in ontwikkeling.