Der Kohlebildungsprozess dauert Millionen von Jahren. Die heute verwendete Kohle begann sich vor über 300 Millionen Jahren als lebende Bäume, Farne und andere Arten von Pflanzenmaterial zu bilden. Kohle ist eine nicht erneuerbare Ressource, weil die Zeit, die sie für ihre Bildung benötigt, die Rate, mit der sie der Mensch nutzt, bei weitem übersteigt.
Der Prozess der Kohlebildung, der als Inkohlung bekannt ist, beinhaltet physikalische und chemische Veränderungen des Torfs. Torf umfasst Pflanzenteile, verrottende Pflanzen und die Produkte des Verfallsprozesses. Um Torf zu bilden, muss die Pflanzenwachstumsgeschwindigkeit die Geschwindigkeit überschreiten, mit der Bakterien das Material abbauen können, wie es im Wasser von Mooren und Sümpfen der Fall ist, wo die Bakterienaktivität aufgrund von Sauerstoffmangel verlangsamt wird.
Koalifizierung erfordert das Vergraben dicker Torfschichten. Der Druck der über dem Torf abgelagerten Schichten beginnt die Pflanzenmaterialien zu komprimieren und das Wasser aus ihnen herauszupressen. Druck, Hitze und Zeit bewirken viele Veränderungen in den Materialien, wie die Bildung von Methangas zeigt. Der Prozess erhöht den Kohlenstoffanteil der Kohle. Die Qualität der Kohle hängt davon ab, wann die Bergleute sie während des Verkohlungsprozesses aus dem Boden entfernen. Je länger die Kohle vergraben bleibt, desto höher ist der Kohlenstoffgehalt. Mit genügend Zeit und Druck verwandeln sich die Materialien in Graphit, ein Mineral, das nur Kohlenstoff enthält.
