保存在煤層內（有時可部分突出於頂板巖石內）的一種特殊的礦化結核。其內部保存有植物器官（一種或多種、完整或破碎）化石，有時也含有少量海生無脊椎動物化石，個別情況也可以完全是動物化石。
單個煤核其大小不一，小的隻有1～2釐米，大的可達1～2米。煤核常呈球形、橢球形、扁圓形、桿形甚至扁豆狀，體積較大者常呈塊狀。煤核在煤層中可單個分散狀分佈，也可以呈鏈狀排列、層狀產出或塊狀的群體堆積。煤層中煤核數量較大時，常可佔據相當的一部分煤煤層厚度的空間，有時甚至填滿整個煤層厚度。由於它的厚度比煤層大，常常影響煤礦生產，中國煤礦工人常把煤核叫做虎子石，意即開采中的攔路虎。
煤核的斷口常呈棕褐色，其成分主要是鈣、鎂、鐵的碳酸鹽，如霰石、白雲石、菱鐵礦和鐵白雲石，也有蛋白石質、石膏質和黃鐵礦質的煤核。一個煤核往往由兩種以上成分組成，煤核的中心常含有與煤核成分不同的物質。單個煤核表面常包裹著一層煤皮。
煤核由於其內部常保存有完好植物細胞組織的營養器官和生殖器官，且是三度空間保存，常引起古植物學傢和地質學傢的高度重視，古植物化石的近代植物學知識大部分來源於對煤核的研究。
煤核的成因說法很多，大體可以分為3類：①煤核的形成與泥炭堆積上覆頂板的海相沉積有關，頂板軟泥或巖石經地下水下滲，使泥炭中植物殘體滲入碳酸鹽等礦物質形成煤核；②煤核的形成與泥炭堆積過程中的海水活動（包括海侵、潮汐和風暴）有關；③認為是植物埋藏在地下較深，菌解不徹底，經地下水尤其是礦化水礦物質入滲、沉淀、充填而成。不同地區的煤核成因要具體分析，對不同地區，煤核的成因可能不同。
中國甘肅靖遠的煤核，從動物化石看，屬納繆爾階C期形成，其植物化石與德國、捷克和斯洛伐克的納繆爾階C期煤核內容一致，主要是鱗木、科達類和真蕨類。山西太原西山、山東兗州和棗莊、江蘇徐州賈汪一帶煤核形成時期為Sphaeroschwagerina帶形成時期，其植物化石有鱗木、封印木、華夏木、科達類、松柏類、楔葉類、真蕨類、種子蕨類等，營養器官和繁殖器官均有大量保存，已具華夏植物群特征。貴州水城的煤位於晚二疊世最頂部，煤核中保存有鱗木、封印木、松柏類、科達類、楔葉類、真蕨類、種子蕨類、大羽羊齒類、蘇鐵類等，亦具明顯的華夏植物群特征。此外，湖南邵陽二疊紀煤層中的煤核、黑龍江雞西晚侏羅世煤層中的煤核、雲南昭通和山西繁峙等地的第三紀煤核也都有所發現，不過對古生代以外煤核的植物化石研究很少，主要是進行地質上的研究。
山西太原山西組和太原組以及徐州賈汪太原組煤層中黃鐵礦結核，據潘隨賢、莊軍、王紹章等研究，主要由細菌和藻類組成，也含有少量高等植物器官。這是一種特殊的煤核，對研究煤層中黃鐵礦的形成及古沼澤演化有啟發作用。