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，可作氣體燃料自然界的各種煤儘管種類不同，但都是由有機物質、無機物質和水分等三部分組成。（1）碳是煤中有機質的主要成分。煤的含碳量隨變質程度加深而有規律地增加，所以含碳量的多少可以代表煤的變質程度。（2）氫也是煤中有機質的主要元素。煤的含氫量是隨變質程度加深而減少。（3）氧氧在燃燒過程中並不放出熱量，含氧多的煤熱值較低。煤在變質過程中不斷脫出二氧化碳和水，從泥炭到無煙煤，氧含量由30％～40％（質量分數）逐漸降到5％左右。（4）氮是組成有機物的次要元素，煤中含氮較少，約1％～3％（質量分數），且變化不大。氮在燃燒時常以遊離狀態分解出來，煉焦時因高溫作用，氮轉化為氨和其它含氮化合物。（5）水分煤中水分有內在水分和外在水分的區別，內在水分系煤風乾後，加熱至102～105℃時逸出的水分，是依靠吸附力保持在煤粒內部氣孔的水分；外在水分系保持在煤粒表面和煤粒之間的水滴，風乾時即可除掉。二者之和即為總水分。（6）礦物質煤中的礦物質組分十分複雜，含量變化也很大，主要由鐵、鋁、鈣、鎂等以碳酸鹽、矽酸鹽、硫酸鹽及硫化物等形式存在，礦物質含量和成分和成煤過程有關。煤在燃燒過程中，礦物質發生一系列的變化，燃燒後的殘留物叫灰分。一般灰分含量可以反映出礦物質的大致含量，因此有時把礦物質籠統地叫做灰分。對工業用煤來講，灰分是有害的東西，在煉焦過程中灰分全部轉入焦炭，不但降低焦炭強度，也降低焦炭的固定碳含量。灰分高的煤發熱量都較低，因此灰分是降低煤質的一個重要指標。（7）硫煤中的硫是以有機硫及無機硫的形式存在的。硫是煤中有害的成分，在煤儲存過程中，因黃鐵礦氧化放熱而加速了煤的氧化變質；在煉焦時產生的硫化物氣體對裝置腐蝕很厲害，殘留在焦炭中的硫使焦炭質量變壞。（8）磷存在於礦物質中，一般含量很低，最高不超過1％（質量分數），但危害卻很大，煉焦時全部轉入焦炭，鍊鐵時又轉入生鐵使它變脆。以上組成是按元素分析的結果，但因元素測定手續複雜，在工業上很少應用，目前工業上評定煤的品質，大都採用工業分析來測定煤的發熱量、揮發分、固定碳、水分和灰分等專案