Le charbon se forme à partir de l'altération physique et chimique de la tourbe organique. Ce processus, appelé coalification, prend des centaines d'années. Au cours de la coalification, la tourbe de mousse subit une série de transformations en raison de la pourriture bactérienne, du compactage, des variations de température et de temps.
La formation de charbon se produit partout où il y a de grands gisements de tourbe. Ces dépôts sont souvent situés profondément dans le sol et mettent de nombreuses années à s'accumuler. Les dépôts de tourbe contiennent une grande partie de la mousse, mais accumulent de nombreux autres types de matières organiques au fil du temps, notamment des feuilles de plantes et d'arbres, des minéraux, de l'argile et même des restes d'animaux. Certains gisements, en particulier ceux situés à proximité de volcans, contiennent également des traces de cendres et de charbon de bois carbonisé.
Les ingrédients des gisements de charbon se dégradent avec le temps ; de nombreuses bactéries, qui accélèrent le processus, accélèrent ce processus. La décomposition de la matière organique est une étape importante dans le processus de houillage, mais le dépôt de tourbe doit être enfoui dans les sédiments pour que la transformation de la tourbe en charbon ait lieu. L'enfouissement des sédiments extrait l'excès d'eau de la tourbe, lui permettant d'absorber des atomes d'hydrocarbures complexes et de la chaleur. Une série de réactions chimiques s'ensuit ; le mélange devient riche en carbone et libère des déchets, produisant finalement le produit final du charbon.
