木炭的主要成分是碳元素，其含量通常占木炭體積的80%以上，甚至高達90%以上。
除了碳元素，木炭中還含有少量的氫、氧、氮以及微量的其他元素，這些元素通常來自於原始木材中的水分和纖維素，在木炭製作過程中，這些元素會被分解出來，但其占比通常很小。此外，木炭中還會存在一定量的灰分，這是木材中不可燃的物質，在高溫條件下無法分解，因此製成的木炭中會保留一部分灰分。雖然灰分不具有燃燒能力，但它們會影響到木炭的質量和熱值，高品質的木炭通常含有較少的灰分。
這些成分決定了木炭的熱值和穩定性，使它成為一種很受歡迎的燃料。