煤炭是古代的有機物(主要是植物)的遺體，經過生物及化學的變質作用而形成的。大體可分為兩個階段，第一階段是泥煤炭化階段，即由植物轉變成泥炭階段。當植物枯死之后，堆積在充滿水的沼澤中，開始是水存在的氧氣不足，后來在水面下隔絕空氣，并細菌的作用下，知道植物的各部分不斷分解，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，這就是泥炭。這個過程，叫做泥炭化過程。這個階段需要漫長的地質歷史時期，需要進行千百萬年。第二階段，由泥炭轉變成褐煤，褐煤轉變成煙煤，煙煤再轉變成無煙煤階段。當泥炭層形成后。有水經常沖刷大陸的低洼地方，帶來了大量的上砂、石，在泥潭層逐漸形成巖層(稱為頂板)。被埋在頂板下的泥炭層在頂板下的泥潭層在頂板巖石層的壓力作用下，發生了壓緊、失水、膠體老化、硬結等一系列變化，同時它的化學組成也發生了緩慢的變化，逐步變成比重較大，較致密的黑褐色的褐煤。當頂板逐漸加厚，頂板的靜壓力逐漸增高，煤層中溫度也逐漸升高后，煤質便發生變化，逐漸由成巖作用變成了以溫度影響為主的變質作用。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。

成煤必須具備四個先決條件：(1)植物條件。(2)氣候條件。(3)地理條件。(4)地殼運動條件。