煤主要由碳構(gòu)成，除了作為燃料和冶金工業(yè)的重要原料外，經(jīng)過不同的加工方法還可以成為化肥、塑料、合成橡膠、合成纖維、炸藥、染料、醫(yī)藥等的重要化工原料。

我國是世界上發(fā)現(xiàn)和使用煤炭最早的國家之一，我國古籍中，最早記載煤炭始于《山海經(jīng)·山經(jīng)》。早在新石器時代晚期的遺物和周朝的墓葬里，就曾發(fā)現(xiàn)過用煤精制成的工藝品；到了春秋戰(zhàn)國時期，就發(fā)現(xiàn)有較多地方在使用煤炭；西漢時期，煤礦開采工業(yè)開始起步。在西方，人們把煤炭稱作“黑色的金子”。西方的煤炭是在18世紀以后，伴隨著工業(yè)化的變革及能源的第一次變革才發(fā)展起來的。

煤炭是千百萬年前的有機物（主要是植物）的遺體，經(jīng)過生物及化學(xué)的變質(zhì)作用而形成的。成煤作用必須具備四個先決條件：植物條件、氣候條件、地理條件、地殼運動條件。其形成大體可分為兩個階段，第一階段是泥煤炭化階段，即植物轉(zhuǎn)變成泥炭階段。植物枯死之后堆積在沼澤中，水面下隔絕空氣，植物的各部分便在細菌的作用下不斷分解，相互作用，最后植物的遺體變成了褐色或黑褐色的淤泥物質(zhì)，這便是泥炭。這個過程需要進行千百萬年漫長的地質(zhì)歷史時期。第二階段叫煤化階段，是由泥炭逐漸轉(zhuǎn)變成無煙煤階段。

當泥炭形成后，如若水沖刷大陸的低洼地方，便可以帶來大量的砂石，使泥潭層逐漸演變成頂板巖層，被埋在頂板巖層下的泥炭層，在泥潭層和頂板巖石層的壓力作用下，發(fā)生壓緊、失水、膠體老化、硬結(jié)等一系列變化，同時其化學(xué)組成也會發(fā)生緩慢變化，逐步變成比重較大，較致密的黑褐色的褐煤。當頂板巖層逐漸加厚，靜壓力逐漸增高，煤層中溫度也逐漸升高后，煤質(zhì)便發(fā)生變化，逐漸由成巖作用變成了以溫度影響為主的變質(zhì)作用。這樣褐煤逐漸變成了煙煤、無煙煤。如果有更高的溫度，最終可能變成石墨。