Visos elektrinės, nuo vietoje veikiančių generatorių iki didelio masto regioninių tiekėjų, iš esmės dirba sutelkdamos išsklaidytą energiją, o ne ją rinkdamos. Dažnai šilumos energija yra viena iš lengviausiai koncentruojamų. Iškastinio kuro jėgainė sukuria šią šilumą degindama naftą, gamtines dujas ar anglį.
Dažniausiai iškastinio kuro elektrinė veikia gaminant garą. Anglis, gamtinės dujos arba nafta deginami vandeniui pašildyti ir garui gaminti. Tada garai verčiami virš turbinos mentes, todėl pritvirtintas rotorius sukasi. Besisukantis rotorius maitina generatorių, kuris sukuria elektros energiją, kurią galima surinkti. Šie įrenginiai paprastai atgauna apie trečdalį degančio kuro šiluminės energijos.
Rečiau iškastinio kuro elektrinė gali būti maitinama tiesiogiai deginant kurą. Tokiais atvejais degimo proceso metu susidaręs karštas oras sukasi turbiną. Šių augalų pranašumas yra tai, kad jie gali būti įjungiami ir nuleidžiami greičiau. Sumažėjęs vandens suvartojimas taip pat sumažina žalą aplinkai. Neigiamai šie įrenginiai yra mažiau efektyvūs nei garu varomi įrenginiai.
Anglis išlieka populiarus iškastinio kuro jėgainės pasirinkimas. Jungtinėse Amerikos Valstijose maždaug 50 procentų visos elektros gaunama iš anglies jėgainių. Kitos šalys, tokios kaip Pietų Afrika ir Lenkija, dar labiau priklauso nuo anglies, kur daugiau nei 90 procentų visos energijos gaunama iš kuro.
Anglies augalų gausu dėl daugelio priežasčių. Daugumoje sričių anglys yra lengviausiai prieinamas kuras. Tai dažnai tampa ekonomiškiausiu pasirinkimu. Be to, anglies jėgainės buvo pastatytos anksčiausiai ir dauguma jų vis dar veikia. Dažnai statyti brangią naują gamyklą, kuri pakeistų vis dar veikiantį įrenginį, ekonomiškai netikslinga.
Antra pagal populiarumą tarp iškastinio kuro yra gamtinės dujos. Tam tikrose srityse gamtinių dujų yra beveik tiek pat, kiek anglies, ir jų kaina yra panaši. Dujos sveria mažiau nei kitas iškastinis kuras ir dažnai jas lengviau ir pigiau transportuoti. Avarinėmis situacijomis gamtinių dujų srautą paprastai galima nedelsiant sustabdyti. Galiausiai, gamtinės dujos dega švariau nei nafta ar anglis, todėl dažniausiai manoma, kad tai yra ekologiškesnis pasirinkimas siekiant sumažinti oro taršą.
Naftos iškastinio kuro jėgainė veikia deginant žalią naftą. Nors šios elektrinės pagamina mažiau nei 10 procentų Šiaurės Amerikos šalyse pagaminamos elektros energijos, jos yra natūralus pasirinkimas vietovėms, kuriose naftos yra daugiau. Kartais labai mažos elektrinės gali dirbti su degimo modeliu, labai panašiu į automobilio variklį. Tokiais atvejais nafta yra logiškiausias pasirinkimas.