炭的形成主要包括兩個大的過程：
生物質的轉化。死去的植物或動物遺骸可以通過一系列的生物化學和地質過程轉化為煤炭、石油和天然氣。這一過程涉及植物或動物遺骸的堆積、腐殖質的形成、以及隨後的地質作用，如地殼運動和高溫高壓條件下的化學變化。例如，植物遺骸在沼澤等缺氧環境中分解，形成泥炭。隨著泥炭被埋藏在地層下，經過長時間的地質作用，如壓力的增加和溫度的升高，泥炭可以逐漸轉化為褐煤、煙煤，最終形成無煙煤。
人工制炭。如木炭是通過將木材或竹子等在低氧、高溫條件下進行碳化處理得到。這個過程涉及將木材中的有機物在高溫下分解，形成熱解氣體，而剩餘的碳元素則形成炭爐，經過處理後即可製成木炭。
以上這些過程展示了從生物質到炭的轉化路徑，包括自然過程中的地質作用和生物化學過程，以及人為控制下的碳化過程。