煤的成分很複雜，是多種有機物和無機物的混合物。煤的主要組成元素是碳，還有少量的氫、氧、硫、氮、矽、鋁、鈣、鐵等元素。為了方便和簡化，有時化學題中的“煤”也用碳（C）的化學式，實際上，這是不科學的。煤乾餾後可以得到三種狀態的產物：固態的焦炭、液態的煤焦油和粗氨水、氣態的焦爐氣等。焦炭為灰黑色多孔狀固體，是冶金工業的燃料和還原劑。煤焦油為黑色粘稠液體，是重要的化工原料，從中可以提取苯、萘、蒽、酚等數百種產品，粗氨水可制化肥。焦爐氣的主要成分是氫氣、甲烷、一氧化碳等，可作氣體燃料。

煤是可以燃燒的含有機質的岩石。它的化學組成主要是碳、氫、氧、氮等幾種元素。此外，還可能含有硫、砷、氯、汞、氟等有害成分以及鍺、鎵、鈾、鋇等有用元素。 煤是古代植物深埋地下，在一定的溫度和壓力的條件下，經歷漫長的時代和複雜的化學變化而形成的。如果將煤切成紙一樣的薄片放到顯微鏡下，可以看到植物的細胞組織。在煤礦近旁的石頭裡，常可見到樹枝和樹葉的化石。遼寧省撫順煤礦的一些煤塊裡偶爾夾有杏黃色的琥珀——昆蟲和樹脂的化石。這些化石都記載了煤的身世和歷史。 煤的各類很多。按煤的含碳量分為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤的四大類。一般民用的無煙煤。烏黑而平凡的煤，經過化學加工，可生產出煤氣、煤焦油、化肥、農藥、合成染料、塑膠、糖精、醫藥品和合成橡膠等產品。 世界煤炭地層分佈很不平衡，大多集中在溫帶和亞寒帶，其中北半球一條分佈帶是從英國奔寧山麓向東橫越法國、德國、波蘭、俄羅斯，直到中國的華北和東北；另一條則橫亙於北美中部。在南半球，煤田僅分佈於澳洲和南非的溫帶地區。就煤炭儲量而論，以俄羅斯最為豐富，約佔世界總儲量的43.5%。煤層最厚的是加拿大西部不列顛哥倫比亞省加合特河煤田，地質儲量為100億噸，已探明的儲量達14.6億噸，煤層總厚度達300米。 中國煤炭資源也很豐富，地質儲量約為1.4萬億噸，煤田主要分佈於華北的山西和內蒙古等省、A我，其中僅山西省儲量就達400億噸，東北撫順的煤田地層厚達120米。 近幾年，地質學家又在南極大陸發現了世界上最大的煤礦，估計蘊藏量要比其他地方煤儲量總和還要多幾倍。