煤炭屬於化石能源。因爲構成煤炭有機質的元素主要有碳、氫、氧、氮和硫等，此外，還有極少量的磷、氟、氯和砷等元素。
碳、氫、氧是煤炭有機質的主體，佔95%以上煤化程度越深，碳的含量越高，氫和氧的含量越低。碳和氫是煤炭燃燒過程中產生熱量的元素，氧是助燃元素。煤炭燃燒時，氮不產生熱量，在高溫下轉變成氮氧化合物和氨，以遊離狀態析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最爲重要。煤炭燃燒時絕大部分的硫被氧化成二氧化硫，隨煙氣排放，污染大氣，危害動、植物生長及人類健康，腐蝕金屬設備當含硫多的煤用於冶金煉焦時，還影響焦炭和鋼鐵的質量。
化石能源是目前全球消耗的最主要能源，2006年全球消耗的能源中化石能源佔比高達87.9%，我國的比例高達93.8%。
但隨着人類的不斷開採，化石能源的枯竭是不可避免的，大部分化石能源本世紀將被開採殆盡。從另一方面看，由於化石能源的使用過程中會新增大量溫室氣體CO2，同時可能產生一些有污染的煙氣，威脅全球生態。因而，開發更清潔的可再生能源是今後發展的方向。
