煤炭作为现代工业不可或缺的原材料，其重要性不言而喻。它不仅是发电、炼钢等领域的优质燃料，还是有机化工行业的重要原料。我国作为煤炭大国，其煤炭的储存量和开采量均居世界前列。
地球主要由岩石圈构成，这些岩石主要由硅等无机化合物组成。原始地球上，二氧化碳、水、氢气、氨气等元素相互反应，催生了一些有机物的诞生，为生命的起源奠定了基础。随着生物物质活动的不断发展，地球上的有机物量逐渐增加。单纯依靠无机物的活动难以形成如今地球上如此庞大且复杂的有机物量。
举例来说，像地球的近邻火星，虽然曾经拥有海洋，大气环境与地球有相似之处，但因种种原因，其规模宏大的有机物形成却难以实现。
地球上的生物活动对环境产生了深远影响。由于植物的光合作用，大气中的氧气浓度在20多亿年前开始逐渐上升，为生命的大爆发提供了条件。随着时间的推移，地球上的物种数量和种类不断增加。经过数十亿年的积累，动植物遗骸中的有机物不断沉积，为煤炭、油气等资源的形成提供了可能。
煤的组成元素中，碳、氢、氧三者总和占有机质的95%以上。煤炭作为一种固态的有机岩石，其形成时代反映了陆地植物的变迁过程。不同的煤层可能形成于不同的地质时期。
根据形成年代和性质，地球历史上的成煤时期主要有三个阶段。每个阶段都对应着不同的植物类型和煤炭类型。例如，石炭纪和二叠纪主要形成的是烟煤和无烟煤；而新生代的第三纪则主要形成褐煤、泥炭等。
煤炭的形成过程包括多个阶段。植物遗骸在特定条件下被厌氧微生物分解，使植物遗骸中的氧、氢比例降低，碳的含量升高。然后，随着周围物质的沉降作用，植物遗骸被不断压缩，成为类似于胶泥的物质。在这个过程中，煤炭中的水分逐渐减少，最终形成了我们所说的煤炭。
得益于我国远古时代上植物的茂盛，我国的煤炭储量丰富多样。从几公分厚的煤层到几十米厚的煤层都有所发现。在采煤过程中，常会采出煤矸石等杂质。对于储量大、埋藏较浅的煤层，通常采用露天开采的方式。
关于厚煤层的形成，它与树木的高度关系不大。而是与积累的植物量有关。在特殊的环境中，如低洼、稳定的地区，植物死亡后与腐殖质不断累积、压缩，最终形成了厚实的煤层。
在研究煤炭地质地层形成年代时，科学家们常依靠煤层中的植物化石作为重要依据。这些植物化石主要存在于煤岩交界处。由于我国煤炭资源丰富，相关研究论文也数量众多。