Kohle entsteht durch die physikalische und chemische Veränderung von organischem Torfmoos. Dieser Prozess, der als Koalifizierung bezeichnet wird, dauert Hunderte von Jahren. Während der Verkohlung durchläuft Torfmoos eine Reihe von Umwandlungen aufgrund von bakteriellem Zerfall, Verdichtung, Temperatur- und Zeitschwankungen.
Kohlenbildung findet überall dort statt, wo große Torfvorkommen vorhanden sind. Diese Ablagerungen befinden sich oft tief im Boden und es dauert viele Jahre, bis sie sich ansammeln. Torfablagerungen enthalten einen großen Anteil an Moos, sammeln aber im Laufe der Zeit viele andere Arten von organischem Material an, darunter Pflanzen- und Baumblätter, Mineralien, Ton und sogar tierische Überreste. Einige Lagerstätten, insbesondere solche in der Nähe von Vulkanen, enthalten auch Spuren von Asche und verkohlter Holzkohle.
Die Inhaltsstoffe in Kohlevorkommen zerfallen mit der Zeit; zahlreiche Bakterien, die den Prozess beschleunigen, beschleunigen diesen Prozess. Der Abbau von organischem Material ist ein wichtiger Schritt im Prozess der Verkohlung, aber die Torflagerstätte muss im Sediment vergraben werden, damit die Umwandlung von Torf in Kohle stattfinden kann. Bei der Sedimentvergrabung wird überschüssiges Wasser aus dem Torf gepresst, so dass er komplexe Kohlenwasserstoffatome und Wärme aufnehmen kann. Es folgt eine Reihe chemischer Reaktionen; die Mischung wird reich an Kohlenstoff und setzt Abfallprodukte frei, wodurch schließlich das Endprodukt Kohle entsteht.