煤是由古代植物遗骸形成的。这个过程可以分为两个主要阶段：
泥炭化阶段
植物遗骸在沼泽等湿地环境中堆积，在微生物的作用下开始分解和化合，形成泥炭或腐泥。
泥炭含有较多的腐植酸和沥青质，是植物向煤炭转化的中间产物。
煤化阶段
泥炭或腐泥随着地壳运动被埋藏到地下深处，受到地层压力和地热作用的影响。
在高温高压条件下，泥炭中的水分和挥发性物质逐渐排出，固定碳的比例增加，形成褐煤。
随着埋藏深度的增加和温度压力的继续升高，褐煤进一步转化为烟煤和无烟煤。
煤化过程中还可能发生成岩作用和变质作用，导致煤的物理和化学结构发生变化。
煤的形成是一个漫长的自然过程，需要经历数亿年的时间。煤炭的形成年代跨越了古生代、中生代和新生代，不同地质时期形成了不同类型的煤炭，如石炭纪和二迭纪形成的烟煤和无烟煤，侏罗纪和白垩纪形成的褐煤，以及新生代形成的褐煤和泥炭。
煤炭是一种重要的化石能源，主要由碳、氢、氧、氮等元素组成，并含有少量的磷、氟、氯和砷等元素。煤炭中的有机质在一定温度和条件下受热分解后会产生可燃性气体，称为挥发分。煤炭中的水分和灰分含量是评价煤质的重要指标。