在泥炭化階段植物的木質素、纖維素經過生物化學變化，形成以腐殖酸和瀝青質為主要成分的膠體物質--凝膠和溶膠的過程。這一作用延續到成巖階段。凡在顯微鏡透射光下呈橙色、褐橙色的鏡質組顯微組分，都是凝膠化作用的結果。一般認為，凝膠化作用是在強覆水缺氧的滯水沼澤中進行的。在凝膠化過程中，植物的細胞壁由於液體浸潤而膨脹，逐漸轉為凝膠化物質，同時細胞腔相應地縮小。在凝膠化作用初期，植物的細胞壁僅僅開始膨脹，大致還保持著細胞的原來排列。若在此階段，由於條件改變，凝膠化作用停止，儲存下來的即為將來具有木煤結構的木煤體；若凝膠化作用進行到植物組織強烈膨脹，只殘留少數不規則的細胞腔時才停止，則保留下來的是具有木質鏡煤結構的木質鏡煤體；若凝膠化作用進行到植物細胞腔完全消失時，則保留下來的就是具有鏡煤結構的鏡煤體。假如這樣形成的凝膠繼續處於強覆水的弱氧化條件下，則將透過分散作用而形成溶膠。溶膠中混入了形態分子或礦物質再轉化為凝膠時，儲存下來的即為凝膠化基質。上述各種凝膠化組分在凝膠化過程中各定型於相應的凝膠化階段，但在實際成煤過程中，具有形成上述各種組分的條件往往同時存在。