關於煤炭的形成，現在主流的說法是遠古植物死亡後，其根、莖、葉堆積被微生物降解和埋藏，由於當時的微生物還無法分解木質素，導致大量植物碎屑積累，再通過地質活動產生高壓環境，於是這些植物碎屑在漫長的歲月中逐漸碳化後轉變為煤。
有不少證據支持這個觀點，比如煤炭中的有機質和植物分化後的成分一致；人類發現最早的煤，形成於5億年前的寒武紀時期，這正是地球生物大量出現的時候；而且世界上超過一半的煤都形成於3億年前的石炭紀，石炭紀是地球植物的鼎盛時期，那時候地球上森林覆蓋率達到了60%；從事煤礦開採的人，還會見到煤礦的部分橫截面存在樹木的紋理。
不同煤礦的厚度差別很大，從幾米到幾十米都有，我國內蒙古勝利煤田最厚處更是達到了190m，已探明的儲量有159億噸。
光有大量植物還不一定能形成煤礦，微生物、地質作用、高壓環境、適當的溫度、隔絕氧氣等等條件缺一不可；遠古森林在周期性的洪水作用下，把植物殘骸衝到湖床中，大量植物殘骸堆積起來，滿足一定條件時就能形成厚厚的煤層。
如果從能量守恆的角度來看，植物通過光合作用吸收太陽能，植物死亡後其生物化學能轉化為了煤炭中的化學能。
我們可以做一個粗略的估算，地球赤道附近接收太陽直射的功率密度大約為1367W/m^2（太陽常數），光合作用效率大約為30%，假設遠古森林一年中有60天接受太陽直射，每天日照6小時，太陽常數取1000W/m^2，那麼地球赤道上一年中每平方米森林通過光合作用固定下來的能量大約為：
E=1000*6*3600*60*30%≈4*10^8焦耳
這相當於13.6千克標準煤的熱值，哪怕植物吸收的太陽能只有千分之一轉化為煤，也相當於13.6克標準煤，平攤到地面上相當於0.009mm的標準煤厚度（煤的密度取1.5）。
看似微不足道，但是相對於人類歷史來說，地球歷史最不缺的就是時間，植物在地球上出現了超過5億年，其中只是石炭紀就延續了6500萬年（距今3.55億年至2.9億年），假設石炭紀時期的森林每年生成0.009毫米厚的煤層，6500萬年就是585米！
當然並不是所有植物死亡後都會形成煤炭，所以上面的數據沒有指導作用，只是為了說明植物通過光合作用固定下來的能量，在數億年的歷史中，是足以形成大規模煤礦的。
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