植物遺體經複雜的生物化學作用、地質作用轉變而成的層狀固體可燃礦產。它賦存於含煤巖系之中，位於頂底板巖石之間。煤層的層數、厚度、產狀和埋藏深度等，受古構造、古地理及古氣候條件制約。煤層的賦存狀況是確定煤田經濟價值和開發規劃的重要依據。
煤層結構可分為兩類：不含夾石層的稱簡單結構，含夾石層的稱複雜結構。夾石也稱夾矸，常見的是粘土巖、碳質泥巖、泥巖和粉砂巖。煤層中的夾石層不但增高瞭煤的灰分含量，降低瞭煤的品質。並給開採帶來一定定困難。
煤層頂、底板巖石之間的垂直距離稱煤層厚度。從勘探和開采角度把煤層厚度分為：①煤層總厚度，指包括夾石層在內的煤層全部厚度；②煤層純煤厚度，指所有煤分層厚度的總和；③煤層可采厚度，指在現代經濟技術條件下適於開采的煤分層的總厚度（如圖）。
按照國傢有關技術政策，根據煤種、產狀、開采方式和地區煤炭資源供需情況，以及地理條件規定的可采厚度下限，稱最低可采厚度。達到可采厚度的煤層稱可采煤層。煤層厚度分級一般分為：①薄煤層，小於或等於1.3米；②中厚煤層，1.3～3.5米；③厚煤層，大於3.5米。厚度超過8米的稱為特厚煤層。
煤層沿走向和傾向一般呈層狀、似層狀展佈或分叉、復合、尖滅，有的呈透鏡狀、豆䇲狀、雞窩狀、串珠狀。煤層形態和厚度的變化是多種地質因素引起的，與聚煤期和聚煤期後的地質背景關系密切。有些屬於泥炭堆積初期的，如沼澤基底不平，沼澤內部不均衡沉降，河水或海水對泥炭層的沖蝕等形成的煤層形態和厚度的變化，稱煤層的原生變化；有些屬於泥炭層被覆蓋之後，如受褶皺、斷裂、巖漿侵入、河流沖刷等地質作用造成的形態和厚度的變化，稱煤層的後生變化。