煤主要是由高分子碳氢化合物组成的复杂矿物。煤炭主要用于作炼焦煤、动力煤与煤化工用煤，用途非常广泛。为了更好地应用煤炭，深入研究和掌握煤炭的性质很重要。
一、煤的物理性质
煤的主要物理性质有机械性质、热性质、光学性质以及电磁性质等等。如硬度、可磨性，密度、孔隙度，颜色、光泽、反射率等，均是表征煤的物理性质的指标与参数。
二、煤的化学组成
煤的有机质的主要组成部分是碳、氢、氧、氮、硫。其中碳是煤中的主要组成元素，与氢、氧、氮和硫构成化合物的形态存在。煤的基本结构单元为六角碳环的平面原子网，这些结构单位在空间彼此处于不同的角度下构成聚合体，在碳环原子网的周围和侧链上包含氢、氧、氮、硫等元素。煤的变质程度愈大，则其碳含量愈高。
关于煤的化学结构还有过多种假说，例如低分子结构说、胶体化学结构说、高分子结构说等，而近代观点则认为煤具有高分子聚合物特征。煤的化学结构是高度交联的非晶质大分子空间网络，每个大分子由许多结构相似而又不完全相同的基本结构单元聚合而成。
煤的化学结构建模
氢在煤中元素的重要性仅次于碳。含氢量的变化与煤的变质程度呈现反比例关系，即变质程度越深，含氢量越少；含氧量的变化与煤的变质程度也呈现反比例，即随着煤变质程度的加深氧元素的含量会迅速下降；硫包括有机硫和无机硫，在煤的加工、使用过程中硫属于有害物质。
煤的无机物：包括母体矿物质、内在矿物质和外来矿物质三类。
煤的水分：水分在煤中的形态及含量受到煤内部结构的影响，并且也会受到外界条件的作用。全水分由内在水分和外在水分组成，这二者与化合水共同构成煤中存在的水分的三种类型。
三、煤的工业分析
煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标，也是评价煤质的基本依据。一般包括水分（M）、灰分（A）、挥发分（V）和固定碳（Fc)四个指标，通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。
广义上讲，煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定，又叫煤的全工业分析。
依据煤的工业分析数据，我们能够判断各种煤的质量状况、工艺性状并确定其使用价值。