煤炭的形成是一個複雜的多階段過程，主要涉及以下幾個方面：
古植物。不同的植物類型（如高等植物、低等植物和菌藻類）參與了煤炭的形成。例如，富含木質纖維的陸生高等植物形成的煤多為腐殖煤；富含蛋白質和脂肪的低等菌藻類形成的煤為腐泥煤；而高等和低等植物混合形成的煤為腐殖腐泥煤。
古氣候。溫暖潮濕的氣候條件有利於泥炭的堆積，因為這種環境下的植物生長和分解速率快。在現代，全球溫暖濕潤的地區，如赤道附近，以及降水量大於蒸發量的地區，通常有較厚的泥炭層。
古地理。沼澤地是形成煤炭的有利地理環境，因為它們有利於植物殘骸的堆積和保存。沼澤地常見於潟湖或濱海平原、河流沖積平原和三角洲平原等地。
古構造。地殼的穩定期有利於泥炭的埋藏保存，而造山運動和地殼上升階段則不利於泥炭的堆積。
此外，煤炭的形成還涉及植物殘骸的沉積、泥沙的覆蓋、長時間的與空氣隔絕、高溫高壓的作用以及一系列複雜的物理化學變化。煤炭是由古代植物變成的，這些植物死亡後，其殘骸被泥沙覆蓋，與空氣隔絕，並逐漸被埋藏在地下，最終形成煤炭。