الفترة الزمنية الضخمة المحددة لتكوين الفحم الحجري تكشف لنا قصة معقدة ومذهلة. تبدأ هذه الرحلة عندما يغمر الماء والنفايات الأرضية مجموعات كبيرة من النباتات وفروع الأشجار القديمة، والتي تتدهور تدريجياً تحت طبقات متراكمة من الرواسب الطينية والمواد العضوية الأخرى. هذا الإغراق والطيّان يعرض النباتات للضغط الهائل الذي يؤدي بدوره إلى فقدان معظم محتواها من الأكسجين.

مع مرور الوقت - وهو وقت طويل جداً يشغل ملايين السنوات - تعمل الظروف المشيدة داخل الطبقات الأرضية على تبسيط بنية النباتات الأصلية وتحويلها إلى شكل جديد غني بالكربون الهيدروكربوني. تصبح مواد كيميائية مثل الفينولات والهوموس وغيرها المركبات المتحللة جزءاً أساسياً مما سيصبح فيما بعد فحماً حجرياً. خلال فترة التغيرات الفيزيائية والكيميائية المكثفة، يفقد الخشب خصائصه المرنة ويتحول إلى كتلة سوداء قاسية تعرف الآن باسم "الفحم".

يتم تقسيم هذا النوع من الوقود الأحفوري عادة إلى أربع درجات بناءً على تركيزاته المختلفة لكلا العنصرين الرئيسيين: الكربون والهيدروجين. يعتبر Anthracite (الأَنْثَرَاسايت) أعلى تلك الدرجات لأنه ذو نسبة عالية جداً من شوائب الكربون المنخفضة في المقابل. بينما يعد Bituminous (بيتوميينيوم) الأكثر استخداماً نظراً لقيمة حرارته المرتفعة نسبياً. يأتي Soptituminous (سوبتيومينيوم) خلفهما قليلاً في التركيب والشرح الطبيعي لخصائص الاحتراق. أخيراً وليس آخراً Lignite (ليجنيه), وهو الأقل كثافة وكفاءة بسبب لون بني مائل للأصفر وارتفاع نسبه الهيدروجين مقابل انخفاض نسبه الكربون.

يستخدم الفحم الحجرى بمختلف فروعه بكثره لإنتاج الطاقة سواء كانت كهربية عبر توليد القدر المساعد لها, او لصهر المعادن كالحديد والصلب بالإضافة لاستخدامه كمدخل أولي فيhenzyne عملية التحويل الى زيوت وشحومات مشتقتة عنه. وعلى الرغم من ذلك فإن له تأثير سلبي ملحوظ على البيئة نتيجة الانبعاثات الضارة الناتجة اثناء عمليات حرق الفحم نفسه . لذلك يجري حاليًا تطوير حلول صديقه للبيئه تتمثل باستخدام غازات ثابته وانبعاثاتها لیماكن استثمارها مستقبليا كمصادر تجدیدیه للتکیف اخیرا