植物遺體在沼澤或湖泊中聚積後，在漫長的地質時期內，經過生物化學、地球化學、物理化學等多種複雜作用，轉變而成的固體可燃礦產。煤不僅是重要的燃料，它也是很重要的冶金和化工原料。
中國是世界上最早發現和利用煤的國傢。遼寧新樂6200年前古文化遺址和陝西周墓中，都發現過煤制工藝品。河南西漢冶鐵遺址中，曾發現加工過的煤餅。《山海經》中稱煤為“石涅”，並載明產地。魏晉稱煤為“石墨”或“石炭”。明朝開始有煤的名稱。《天工開物》中，按煤煤的粒度和用途進行分類，並指明煤的塊徑和產地。1949年以來，中國煤炭工業有瞭很大的發展，已與美蘇一起成為世界上煤炭產量最高和煤炭資源最豐富的三個國傢之一。
煤的生成 從植物死亡、堆積至轉變成煤的一系列演變過程，稱成煤作用。植物死亡後，在微生物參與下，受生物化學作用變成泥炭或腐泥的過程稱泥炭化或腐化泥作用。當泥炭或腐化泥由於地殼下降而為其他沉積物覆蓋時，在以溫度和壓力為主的作用下變為煤的過程，稱煤化作用。世界上各地質時期中，石炭紀、二迭紀、侏羅紀、白堊紀和第三紀是重要的聚煤時期。
煤的化學組成 煤中有機質95％以上是由碳、氫、氧和氮四種元素組成，而無機質是水分和礦物雜質。煤中的硫、磷、砷、氯、汞、氟等元素多屬有害成分。鍺、鎵、鈾、釩等則是可綜合利用的有益伴生元素。初步判斷煤質，通常進行煤的工業分析，測定水分、灰分和揮發分，計算固定碳。灰分是煤完全燃燒後剩餘的殘渣，一般灰分低於40％的煤資源，才作為能利用的儲量。揮發分是煤在隔絕空氣的高溫加熱條件下，從有機物中分解出的氣體和液體產物，它可用來大致判斷煤的種類。
煤的分類 主要有成因、產品品種、工業、用途等幾種不同的分類方法。
煤的成因分類 可分為：①腐植煤，由高等植物所形成的煤，其中以穩定組分為主的稱殘植煤；②腐泥煤，主要由藻類和浮遊生物等形成的煤，如藻煤、膠泥煤等；③腐植腐泥煤，成煤原始物質，既有高等植物，又有低等植物，如燭煤和煤精。
煤的產品品種分類 按用途、加工方法和質量規格共分精煤、粒級煤、洗選煤、原煤、低質煤等5大類，28個品種。
煤的工業分類 中國現行分類指標有兩個：①煤的可燃基揮發分，大體上反映煤化程度；②膠質層最大厚度，反映煤的粘結性。根據這兩個指標，將煤劃分成褐煤、長焰煤、氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧煤、無煙煤以及不粘煤、弱粘煤等10大類和相應的24個小類。在10大類煤中，除褐煤和無煙煤外，都是煙煤。
① 褐煤 褐煤是煤化程度最低的煤，外貌多呈褐色或褐黑色、水分高，煤樣分析多在8～18％左右，應用基低位發熱量大多在2500～4000kcal/kg；可燃基揮發分多在40～60％；含有數量不等的原生腐植酸。元素組成中碳含量低，氧含量高，氫含量變化大。鏡質組最大平均反射率R
一般小於0.50％。褐煤主要作為燃料及氣化原料用，優質褐煤可作化工原料。
② 煙煤 多呈黑色，具瀝青光澤至金剛光澤，條帶狀結構較明顯，沒有原生腐植酸。可燃基揮發分多在10～40％之間，隨煤化程度增高而降低。R
為0.50～2.50％。按其用途，可分為
煉焦煤和非煉焦用煤兩部分。煉焦煤包括氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤和部分弱粘煤。非煉焦用煤包括長焰煤、不粘煤、大部分弱粘煤和貧煤。不粘煤和弱粘煤是成煤作用初期受不同程度氧化。而惰性組分、過渡組分含量較高的低、中煤化程度的煙煤，可作為動力用煤，也可作氣化用煤。
③ 無煙煤 無煙煤的煤化程度最高。碳含量高，通常在90％以上，可達98％；氫含量低於4％。外貌呈鋼灰色或古銅色，金屬狀光澤；硬度高，比重大，燃點高，化學反應性弱。R
大於2.50％，反應性能好、熱穩定性高的無煙煤用作制造氮肥的原料，某些優質無煙煤還可用於制造碳電極、碳化矽、碳纖維、單晶石墨以及制造電石等。
煤的用途分類 基本上可分為冶金、化工和動力用煤三個方面；再細分則有煉焦用煤、高爐噴吹粉用煤、氣化用煤、低溫幹餾用煤、加氫液化用煤、動力用煤、機車用煤、工業鍋爐用煤以及合成氨氣化和燃氣站氣化用煤等。