煤炭液化是一種將固態煤炭通過化學加工轉化為液體產品（如液態烴類燃料，包括汽油、柴油等產品或化工原料）的技術。這個過程可以使煤炭中的硫分、灰分等有害元素脫除，從而得到更潔淨的二次能源，對最佳化能源結構、減少環境污染具有重要意義。
煤炭液化主要分為直接液化和間接液化兩種方式：
煤炭直接液化。在高溫高壓條件下，催化劑和氫氣的作用下，煤中的大分子發生裂解和加氫反應，直接轉化為液體燃料，如柴油和汽油。
煤炭間接液化。先將煤炭氣化製成合成氣，然後通過催化劑將合成氣轉化為烴類燃料、醇類燃料和化學品。
煤炭液化過程中，煤炭的分子結構會發生重組和改變，經歷裂解、重組、加氫和脫氫等反應，形成更穩定的液體燃料結構。