煤炭的主要化学成分是碳元素，而这种元素又普遍存在于生物界，所以在学术界普遍流行的是煤炭的有机成因学说。这种假说认为，煤炭起源于植物，是由植物演变而来。人们设想，在远古时候，地球表面有一些低洼积水的地区繁殖着大量的植物，植物死后倒入水中，慢慢又被泥沙覆盖，与空气隔绝，经过一系列生物化学变化，植物遗体就变成了泥炭。泥炭是一种燃料，但还不是煤，它由部分分解的植物物质组成。随着泥炭层上覆盖沉积物的逐渐加厚，泥炭层受到高温高压的作用，逐渐被压实脱水，碳质含量也愈来愈多，泥炭变成褐煤，再变成烟煤，最后变成无烟煤。如果温度压力继续增大，无烟煤还会变成石墨，石墨也是一种非金属矿产，但不再是煤了。
研究者们还认为，煤的形成与植物的生长和演化有关。最早的煤层出现在4亿年前，那时在一些宁静浅水海湾中，有低等菌藻植物大量繁殖，遗体经过成煤作用，形成石煤。大规模成煤是从石炭纪开始的，那时陆地面积已经很大，出现了茂密的森林，植物个体也很高大，为成煤提供了物质条件。不难看出，上述论点与石油的有机成因说如出一辙，这两种矿藏都被认为是由生物界的有机物质转化而来的。既然我们对石油的有机成因说做出了否定性结论，认识到地球上的生物作用不足以形成大规模的矿藏，那么我们就有理由对煤的有机成因说再度提出质疑。首先，我们对煤炭的形成条件提出质疑。就煤炭的储藏量来看，要形成一定储量和厚度的煤层，需要大量的植物体，仅凭一个或几个生长周期的植物体是不够的，这样就需要死亡植物体有一个堆积过程。然而，从植物生长的地理环境来讲，如果大量死亡植物体一味地堆积起来，势必影响以后植物的生长，这种堆积过程不可能长久维持下去。
煤的形成是许多地质因素的综合结果，但是，在整个地质历史时期中，要形成大面积的含煤地带(即煤田)，必须具备以下几个先决条件：
(1)植物条件
植物遗体是成煤的原始物质，没有植物的生长就没有煤形成的。大量植物的繁殖是成煤的重要条件之一。
(2)气候条件
除适宜的气候条件和植物条件以外，成煤期间还要具备适宜的地理环境，以便植物的大量堆积。所以，适于植物大量堆积的广阔湖泊、沼泽和低洼地带，是成煤的良好条件。
(4)地壳运动条件
地壳运动对成煤有着决定性的作用。泥炭层的积聚要求地壳发生缓慢下沉，而下沉速度最好与植物遗体堆积的速度大致平衡，这种状态持续的时间越久，形成的泥炭层就越厚。泥炭层的保存和转变成煤的过程则要求有幅度较大和速度较快的沉降。在同一地区若能形成较多的煤层，则又要求地壳在总的下降过程中还应发生多次的升降和间歇性慢下沉。
综上所述，成煤的四个条件是彼此密切联系的，缺少其中一条件，都难以形成有经济价值的煤田。但是，在这四个条中，地壳运动条件是起主导作用的。因为在地壳有节奏地缓下降过程中，下降的面积和沉降的次数不仅直接影响煤田的范围，而且影响含煤地层的厚度以及煤层的厚度和层数。
五、煤层埋藏特征
煤层是指顶、底板岩石之间所夹的一层煤及其矸石层。煤层是煤系的主要组成部分，煤层数、厚度及其变化是评价煤田经济价值的主要因素。因此，了解煤层的成因、赋存状态、厚度及其变化特征对煤矿生产是极为重要的。
煤层是地壳运动的产物。它是在地壳缓慢下降过程中、由泥炭层经煤化作用转变而成的。
(1)当沼泽中植物遗体堆积的泥炭形成速度和地壳沉降速度大体一致时，泥炭层会不断加厚(即二者保持均衡状态)，长期持续的均衡状态，就会形成厚煤层或巨厚煤层。
(2)当地壳沉降速度大于植物遗体堆积速度时，植物来不及供应，泥炭堆积也就停止，在原有泥炭层之上沉积了泥砂质的碎屑沉积物，成为煤层顶板或成为煤层中的夹矸。
(3)当地壳沉降速度小于植物遗体堆积速度时，沼泽供水条件逐渐困难，植物遗体堆积停止，并可使原已堆积的泥炭层遭受风化剥蚀，从而形成薄煤层。