Os carvões encontram-se no subsolo e surgiram dos vegetais enterrados há milhões de anos que sofreram uma fermentação anaeróbica, perdendo a água e a maior parte do oxigênio e do nitrogênio.

 

Os carvões naturais não são carbono puro pois contêm pequenas quantidades de nitrogênio, oxigênio e enxofre (que se desprendem na forma de óxidos durante a combustão) e silício, alumínio, ferro, cálcio e magnésio, que, ao queimar, formam as cinzas e os óxidos. Por ordem de antiguidade e riqueza em carbono, os principais carvões naturais são: antracito, hulha, lignita e turfa. Sua extração depende da profundidade em que se encontra o filão de carvão.