El proceso de formación de carbón toma millones de años. El carbón en uso hoy comenzó a formarse hace más de 300 millones de años como árboles vivos, helechos y otros tipos de material vegetal. El carbón es un recurso no renovable porque el tiempo que requiere la formación supera con creces el ritmo al que lo usa el hombre.
El proceso de formación de carbón, conocido como coalificación, implica cambios físicos y químicos de la turba. La turba incluye partes de plantas, plantas en descomposición y los productos del proceso de descomposición. Para formar turba, la tasa de crecimiento de la planta debe exceder la tasa a la que las bacterias pueden descomponer los materiales, como ocurre en el agua de los pantanos y pantanos, donde la acción bacteriana disminuye debido a la falta de oxígeno.
La coalificación requiere el entierro de gruesas capas de turba. La presión de las capas depositadas sobre la turba comienza a comprimir los materiales de la planta y exprime el agua de ellos. La presión, el calor y el tiempo causan muchos cambios en los materiales, como lo demuestra la formación de gas metano. El proceso aumenta el porcentaje de carbono del carbón. La calidad del carbón depende de cuándo los mineros lo retiran del suelo durante el proceso de coalificación. Cuanto más tiempo permanezca enterrado el carbón, mayor será el contenido de carbono. Con el tiempo y la presión suficientes, los materiales se transforman en grafito, un mineral que solo contiene carbono.
