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，占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，以游離狀態析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫為重要。煤碳燃燒時絕大部分的硫被氧化成二氧化硫（SO2），隨煙氣排放，污染大氣，危害動、植物生長及人類健康，侵蝕金屬設備；當含硫多的煤用于冶金煉焦時，還影響焦炭和鋼鐵的質量。所以，“硫分”含量是評價煤質的重要指標之一。煤炭，有的地方習慣叫石炭。但煤不是碳。煤是由古代植物遺體埋在地層下或在地殼中經過一系列非常復雜的變化而形成的。是由有機物和無機物所組成的復雜的混合物，主要含有碳元素，此外還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素以及無機礦物質（主要含硅、鋁、鈣、鐵等元素）。煤的結構復雜。視頻（煤的組成和分類）
煤的主要成分：

一、煤中的碳

一般認為，煤是由帶脂肪側鏈的大芳環和稠環所組成的。這些稠環的骨架是由碳元素構成的。因此，碳元素是組成煤的有機高分子的主要元素。同時，煤中還存在著少量的無機碳，主要來自碳酸鹽類礦物，如石灰巖和方解石等。

二、煤中的氫
氫是煤中二個重要的組成元素。除有機氫外，在煤的礦物質中也含有少量的無機氫。它主要存在于礦物質的結晶水中，如高嶺土(Al203·2Si02·2H2O)、石膏(CaS04·2H20 )等都含有結晶水。在煤的整個變質過程中，隨著煤化度的加深，氫含量逐漸減少，煤化度低的煤，氫含量大；煤化度高的煤，氫含量小。總的規律是氫含量隨碳含量的增加而降低。尤其在無煙煤階段就尤為明顯。

三、煤中的氧
氧是煤中第三個重要的組成元素。它以有機和無機兩種狀態存在。有機氧主要存在于含氧官能團，如羧基(--COOH)，羥基(--OH)等中；無機氧主要存在于煤中水分、硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽和氧化物中等。煤中有機氧隨煤化度的加深而減少，甚至趨于消失。

四、煤中的氮
煤中的氮含量比較少，一般約為0.5～3.0％。氮是煤中以有機狀態存在的元素。煤中有機氯化物被認為是比較穩定的雜環和復雜的非環結構的化合物，其原生物可能是動、植物脂肪。植物中的植物堿、葉綠素和其他組織的環狀結構中都含有氮，而且相當穩定，在煤化過程中不發生變化，成為煤中保留的氮化物。以蛋白質形態存在的氮，僅在泥炭和褐煤中發現，在煙煤很少，幾乎沒有發現。煤中氮含量隨煤的變質程度的加深而減少。它與氫含量的關系是，隨氫含量的增高而增大。
五、煤中的硫
煤中的硫分是有害雜質，它能使鋼鐵熱脆、設備侵蝕、燃燒時生成的二氧化硫(SO2)污染大氣，危害動、植物生長及人類健康。所以，硫分含量是評價煤質的重要指標之一。煤中含硫量的多少，似與煤化度的深淺沒有明顯的關系，無論是變質程度高的煤或變質程度低的煤，都存在著有機硫或多或少的煤。 煤中硫分的多少與成煤時的古地理環境有密切的關系。在內陸環境或濱海三角訓平原環境下形成的和在海陸相交替沉積的煤層或淺海相沉積的煤層，煤中的硫含量就比較高，且大部分為有機硫。 根據煤中硫的賦存形態，一般分為有機硫和無機硫兩大類。各種形態的硫分的總和稱為全硫分。所謂有機硫，是指與煤的有機結構相結合的硫。有機硫主要來自成煤植物中的蛋白質和微生物的蛋白質。煤中無機硫主要來自礦物質中各種含硫化合物，一般又分為硫化物硫和硫酸鹽硫兩種，有時也有微量的單質硫。煤中有機質是復雜的高分子有機化合物，主要由碳、氫、氧、氮、硫和磷等元素組成，而碳、氫、氧三者總和約占有機質的95％以上；煤中的無機質也含有少量的碳、氫、氧、硫等元素。