煤炭是千百萬年來植物的枝葉和根莖，在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質，由于地殼的變動不斷地埋入地下，長期與空氣隔絕，并在高溫高壓下，經過一系列復雜的物理化學變化等因素，形成的黑色可燃沉積巖，這就是煤炭的形成過程。
在整個地質年代中，全球范圍內有三個大的成煤期：
古生代的石炭紀和二疊紀，成煤植物主要是孢子植物。主要煤種為煙煤和無煙煤。
中生代的侏羅紀和白堊紀，成煤植物主要是裸子植物。主要煤種為褐煤和煙煤。
新生代的第三紀，成煤植物主要是被子植物。主要煤種為褐煤，其次為泥炭，也有部分年輕煙煤。
揮發分低，固定碳高，比重大，純煤真比重最高可達1.90，燃點高，燃燒時不冒煙。對這類煤，可分為：01號為老年無煙煤；02號為典型無煙煤；03號為年輕無煙煤，無煙煤主要是民用和制造合成氨的造氣原料，低灰、低硫和可磨性好的無煙煤不僅可以做高爐噴吹及燒結鐵礦石用的燃料，而且還可以制造各種碳素材料，如碳電極、陽極糊和活性碳的原料，某些優質無煙煤制成航空用型煤還可用于飛機發動機和車輛馬達的保溫。
變質程度最高的一種煙煤，不粘結或微弱粘結，在層狀煉焦爐中不結焦，燃燒時火焰短，耐燒，主要是發電燃料，也可作民用和工業鍋爐的摻燒煤。
粘結性較弱的高變質、低揮發分煙煤，結焦性比典型瘦煤差，單獨煉焦時，生成的焦粉甚少。如在煉焦配煤中配入一定比例的這種煤，也能起到瘦化作用，這種煤也可作發電、民用及鍋爐燃料。
低揮發分的中等粘結性的煉焦用煤。焦化過程中能產生相當數量的焦質體。單獨煉焦時，能得到塊度大、裂紋少、抗碎強度高的焦煤，但這種焦碳的耐磨強度稍差，但煉焦配煤使用，效果較好。這種煤也可作發電和一般鍋爐等燃料，也可供鐵路機車摻燒使用。
中等或低揮發分的以及中等粘結或強粘結性的煙煤，加熱時產生熱穩定性很高的膠質體，如用來單獨煉焦，能獲得塊度大、裂紋少、抗碎強度高的焦煤。這種焦煤的耐磨強度也很高。但單獨煉焦時，由于膨脹壓力大，易造成推焦困難，一般作為煉焦配煤用，效果較好。
中高揮發分的強粘結性煤，是介于焦煤、肥煤和氣煤之間的過渡煤種，單煉焦時能生成熔融性良好、強度較高的焦煤，煉焦時這種煤的配入量可在較寬范圍內波動，但都能獲得強度較高的焦炭，1/3焦煤也是良好的煉焦配煤用的基礎煤。
中等及中高揮發分的強粘結性的煙煤，加熱時能產生大量的膠質體。肥煤單獨煉焦時，能生成熔融性好、強度高的焦炭，其耐磨強度也比焦煤煉出的焦炭好，因而是煉焦配煤中的基礎煤。但單獨煉焦時，焦炭上有較多的橫裂紋，而且焦根部分常有蜂焦。
一種揮發分和膠質體厚度都很高的強粘結性肥煤，有人稱之為“液肥煤”。這種煤的結焦性介于肥煤和氣煤之間。單獨煉焦時能產生大量氣體和液體化學產品。氣肥煤最適于高溫干餾制煤氣，也可用于配煤煉焦，以增加化學產品產率。
一種變質程度較低的煉焦煤。加熱時能產生較多的揮發分和較多的焦油。膠質體的熱穩定性低于肥煤，也能單獨煉焦，但焦炭的抗碎強度和耐磨強度均稍差于其它煉焦煤，而且焦炭多呈長條而較易碎，且有較多的縱裂紋。在配煤煉焦時多配入氣煤，可增加氣化率和化學產品回收率，氣煤也可以高溫干餾來制造城市煤氣。
一種中等粘結性的中高揮發分煙煤。這種煤有一部分在單煤煉焦時能生成一定強度的焦炭，可作為配煤煉焦的煤種；粘結性較弱的另一部分單獨煉焦時，生成的焦炭強度差，粉焦率高。因此，1/2中粘煤可作為氣化用煤或動力用煤，在配煤煉焦中也可適量配入。
一種粘結性較弱的低變質到中等變質程度的煙煤，加熱時，產生的膠質體較少，煉焦時，有的能生成強度很差的小塊焦，有的只有少部分能結成碎屑焦，粉焦率很高，因此，這種煤多適于作氣化原料和電廠、機車及鍋爐的燃料煤。
多是在成煤初期就已經受到相當氧化作用的低變質到中等變質程度的煙煤，加熱時基本上不產生膠質體。這種煤的水分大，有的還含有一定量的次生腐植酸；含氧量有的高達10%以上。不粘煤主要作氣化和發電用煤，也可作動力和民用燃料。
變質程度最低的煙煤，從無粘結性到弱粘結性的均有，最年輕的長焰煤還含有一定數量的腐植酸，貯存時易風化碎裂。煤化度較高的長焰煤加熱時還能產生一定數量的膠質體，結成細小的長條形焦炭，但焦炭強度甚差，粉焦率也相當高，因此，長焰煤一般作氣化、發電和機車等燃料用煤。
分為兩小類：透光率PM大于30-50%的年老褐煤和PM小于或等于30%的年輕褐煤。褐煤的特點是：水分大，比重小，不粘結，含有不同數量的腐植酸。煤中含氧量常高達15-30%左右，化學反應性強，熱穩定性差，塊煤加熱時破碎嚴重，存放在空氣中易風化變質、碎裂成小塊乃至粉末狀。發熱量低，煤灰熔點也大都較低，煤灰中常含較多的氧化鈣和較低的三氧化二鋁。因此，褐煤多作為發電燃料，也可作氣化原料和鍋爐燃料。有的褐煤可作來制造磺化煤或活性碳，有的可作為提取褐煤蠟的原料。另外，年輕褐煤也適用于制作腐植酸銨等有機肥料，用于農田和果園，能促進增產。
我國約1/3 以上的煤用來發電，目前平均發電耗煤為標準煤370g/(kW·h)左右。電廠利用煤的熱值，把熱能轉變為電能。
占動力用煤2%左右，蒸汽機車鍋爐平均耗煤指標為100kg/(萬噸·km)左右。
約占動力用煤的l0%以上，以水泥用煤量最大，其次為玻璃、磚、瓦等。
除熱電廠及大型供熱鍋爐外，一般企業及取暖用的工業鍋爐型號繁多，數量大且分散，用煤量約占動力煤的30%。
生活用煤的數量也較大，約占燃料用煤的20%。
冶金用動力煤主要為燒結和高爐噴吹用無煙煤，其用量不到動力用煤量的1%。
