由远古植物体形成的煤炭属于有机物质。今天开采的大多数煤炭是史前原始陆地植物的遗体形成的，尤其是约3亿年前的石炭纪植物遗体。形成煤炭的主要有五类植物。前三类均属无种子维管植物：蕨类、石松类和楔叶类植物。后两类为原始裸子植物和已经灭绝的种子蕨。这些植物的丛林分布在低洼的沼泽地，会遭受周期性的洪水淹没。植物死后，残骸位于水中，无法完全分解。一段时间后，腐烂的植物体就会累积、固化。

每次洪水周期都会在植物体上形成一层沉积物。沉积层中积累的热量与压力将植物体变为煤炭。沉积层经受的温度和压力不同，就会形成不同类型的煤炭（褐煤、烟煤和无烟煤）。