Dans son livre de 1865, Sur la question du charbon, Jevons observe que la consommation anglaise de charbon a fortement augmenté après que James Watt a introduit sa machine à vapeur, qui était bien plus efficace que celle de Thomas Newcomen. Les innovations de Watt ont fait du charbon une source d'énergie plus rentable, ce qui a conduit à généraliser l'utilisation de sa machine à vapeur au sein des manufactures. Plutôt que de réduire la consommation totale de charbon, les améliorations technologiques et les gains de rentabilité ont conduit à accroître la consommation totale de charbon, d'où le paradoxe. La description de ce mécanisme constitue un apport important de Jevons à l'économie de l'énergie.

Les améliorations techniques entre 1830 et 1863 ont permis de diminuer de deux-tiers (66%) la consommation de charbon par unité de fer produite, mais dans le même temps ont conduit à une multiplication par dix (1000%) de la quantité de charbon consommée.

Jevons s'inquiète de ce phénomène, et prédit une concurrence du charbon américain sur le charbon britannique qui serait défavorable à l'économie du Royaume-Uni. Soulignant la fragilité de l'économie industrielle qui repose sur le charbon, il estime qu'il faut diminuer l'activité économique et réduire la consommation de cette ressource, car ce n'est pas soutenable sur le long terme : « nous devons choisir entre une grandeur brève et une médiocrité continuée plus longtemps ».
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