煤的形成是一個複雜的過程，涉及古代植物遺體的積累、轉化和地質作用。
煤的形成過程主要可以分為三個階段：
第一階段是泥炭化作用。數億年前，當氣候溫暖潮濕，植物在沼澤、湖泊或淺海中繁盛死亡後，其遺骸在厭氧微生物的參與下分解和聚積，形成泥炭。
第二階段是煤化作用。泥炭被地殼運動深埋地下，經歷壓實、脫水和增碳的過程。在這個過程中，泥炭經過成岩作用轉變為褐煤。褐煤相對於泥炭而言，其密度更大，碳含量相對增加。
第三階段是變質作用。褐煤在高溫高壓下繼續發生變化，失去更多水分，碳含量進一步增加，最終形成煙煤和無煙煤。在這個階段，煤的物理和化學性質都會發生顯著變化。
這一過程大約發生在3億年前，與地球上的三大主要成煤期有關，包括古生代的石炭紀和二疊紀、中生代的侏羅紀和白堊紀，以及新生代的古近紀和新近紀。在這些時期，地球上的植物生長繁盛，為煤的形成提供了豐富的物質基礎。