构成煤炭有机质的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等,此外,还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素.
碳、氢、氧是煤炭有机质的主体,占95％以上；煤化程度越深,碳的含量越高,氢和氧的含量越低.碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素,氧是助燃元素.
煤炭燃烧时,氮不产生热量,在高温下转变成氮氧化合物和氨,以游离状态析出.硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分,其中以硫最为重要.煤碳燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫（SO2）,随烟气排放,污染大气,危害动、植物生长及人类健康,腐蚀金属设备；当含硫多的煤用于冶金炼焦时,还影响焦炭和钢铁的质量.所以,“硫分”含量是评价煤质的重要指标之一.
煤中的有机质在一定温度和条件下,受热分解后产生的可燃性气体,被称为“挥发分”,它是由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成的混合气体.挥发分也是主要的煤质指标,在确定煤炭的加工利用途径和工艺条件时,挥发分有重要的参考作用.煤化程度低的煤,挥发分较多.如果燃烧条件不适当,挥发分高的煤燃烧时易产生未燃尽的碳粒,俗称“黑烟”；并产生更多的一氧化碳、多环芳烃类、醛类等污染物,热效率降低.因此,要根据煤的挥发分选择适当的燃烧条件和设备.
煤中的无机物质含量很少,主要有水分和矿物质,它们的存在降低了煤的质量和利用价值.矿物质是煤炭的主要杂质,如硫化物、硫酸盐、碳酸盐等,其中大部分属于有害成分.
“水分”对煤炭的加工利用有很大影响.水分在燃烧时变成蒸汽要吸热,因而降低了煤的发热量.煤炭中的水分可分为外在水分和内在水分,一般以内在水分作为评定煤质的指标.煤化程度越低,煤的内部表面积越大,水分含量越高.
“灰分”是煤碳完全燃烧后剩下的固体残渣,是重要的煤质指标.灰分主要来自煤炭中不可燃烧的矿物质.矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而灰分越高,煤炭燃烧的热效率越低；灰分越多,煤炭燃烧产生的灰渣越多,排放的飞灰也越多.一般,优质煤和洗精煤的灰分含量相对较低.
