Les charbons sont formés d’hydrates de carbone solides, de silico-aluminates (donnant les cendres ; exemple : shistes), d’eau et de gaz (dihydrogène, argon, dioxyde de carbone, méthane et autres hydrocarbures) et des éléments radioactifs tels que l’uranium et du thorium accompagnés de leurs produits de filiation (radium, radon, polonium, bismuth et plomb).

La concentration en soufre, en matières volatiles et le taux d’humidité sont des caractéristiques importantes pour définir de la qualité d’un charbon.

La teneur en carbone des charbons et leur qualité en tant que combustible augmentent avec leur âge.