Maden kömürlerinin oluşmasıyla sonuçlanan uzun değişimler dizisiyle ilgili fazla bir şey bilinmemektedir.

Birinci Zaman'ın sonunda Karbon ve Permiyen devirleri boyunca, iklim koşullan, anakaraların uçsuz bucaksız ormanlarla kaplanmasına yol açtı. Büyük tufanların (taşkınlar, çökmeler, deniz hareketleri, vb.) ardından geniş ormanlar ya bulundukları yere gömüldüler ya da akarsular ve denizler tarafından yığıldıktan ve gömüldükleri çöküntü alan lan na sürüklendiler. Bazı mikrokok ve bakterilerin etkisinde kalan gömülmüş bitkilerin selülozu havasız ortamda oksijen gidermeye denk düşen özel bir mayalanma ve karbon bakımından gitgide artan bir zenginleşmeyle karşı karşıya kaldı. Bu gelişme önce turbanın, sonra linyitin, en sonunda da taşkömürü ve antrasitin oluşmasına neden oldu. Taşkömürü yataklarında fosilleşmiş ağaç gövdelerinin, Karbon devrinden kalma bitki yaprakları izlerinin, kara ya da deniz fosillerinin bulunması, bu varsayımları doğrulamaktadır.


Taşkömürü, az ya da çok sıkışık, kırık yüzeyleri parlak, siyahımsı kayaçtır. Yoğunluğu 1,2 - 1,5 arasında, içerdiği su oram % 2% 7 arasında değişir. Mikroskopta yapılan bir inceleme, homojen bir karışım içine batmış çeşidi bitki parçacıklarım ortaya çıkarır. Bu inceleme dört bileşenin seçilmesini sağlar: Kırık yeri siyah bir cama benzeyen amorf karışım vitren; yivler ve küçük sporlar içeren klaren; çok daha sert olan ve iri sporlar taşıyan duran; odun kömürüne benzeyen ve çok ufalanabilir nitelikte olan füzen.


Taşkömürü ne karbonun bir alotrop halidir, ne de kimyasal olarak tanımlanmış bir bileşiktir. Çözümlenmesi, % 8 % 45 arasında değişen uçucu maddeler içerdiğini ortaya koyar (yağsız taşkömürleri için % 8 - % 18, yağlı taşkömürleri için % 40 - % 45). Baskın olan element karbondur (% 75 - % 90). Öbür bileşenlerse, hidrojen, oksijen, azot, kükürt ve arseniktir.

Daha ileri bir gelişme evresine ulaşmış bir taş kömürü çeşidi olarak kabul edilen antrasitler, daha yüksek bir yoğunluğa (1,7), daha güçlü bir karbon oranına (% 94'e kadar) ve düşük uçucu madde oranına (% 10'dan az) sahiptirler.

Taşkömürleri yanarken, içerdikleri uçucu madde oranı ne kadar fazlaysa o kadar uzun süreli bir alev oluştururlar, aynı zamanda, az ya da çok yumuşarlar. Alt ısı gücü, 7 800 ve 8 600 kkal/kg arasında değişir. Bir piroliz işleminden geçirildiklerinde yani yüksek sıcaklığa çıkarıldıklarında taşkömürleri gerek gaz halde, gerekse ağdalı bir sıvıya, katrana yapışmış halde, farklı hidrokarbonlar (başta metan olmak üzere, etilen, asetilen, benzen, vb.), amonyak gazı, karbonik anhidrit, karbonoksit, azot, vb maddeler verirler. Sabit kalıntı ya da kok, yalnızca karbon ve mineral maddeler içerir.