煤中除含有部分礦物質(zhì)和水以外，其余都是有機物質(zhì)。煤中有機質(zhì)主要由碳、氫、氧、氮、硫等五種元素組成。其中又以碳、氫、氧為主其總和占有機質(zhì)的95%以上。氮的含量變化范圍不大，硫的含量則隨原始成煤物質(zhì)和成煤時的沉積條件不同而會有很大的差異。
　　
　　煤中碳含量隨著煤的煤化程度的加深而增高，如可接近植物纖維和木質(zhì)素的泥炭、褐煤變到接近半石墨的無煙煤。人們也常把煤的煤化程度稱作變質(zhì)程度。與此相對應(yīng)，煤中氫和氧的含量則隨煤的煤化程度的加深而顯著降低。因此人們很早就把元素組成作為煤炭科學(xué)的指標(biāo)之一。例如，中國煤炭分類標(biāo)準(zhǔn)就把Hdaf作為劃分無煙煤小類的指標(biāo)之一。
　　
　　煤中氮主要由成煤植物中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化而來。以蛋白質(zhì)氮形態(tài)存在的氮僅見于泥炭和褐煤中，在無煙煤中則很少或幾乎沒有。人們認(rèn)為煤中氮通常均為有機氮，其中有一些是雜環(huán)型的，貧煤、無煙煤雜環(huán)比例更多一些。在泥炭和褐煤中又以蛋白質(zhì)氮形態(tài)存在。
　　
　　氧是煤中主要元素之一。氧在煤中存在的總量和形態(tài)直接影響著煤的性質(zhì)。
　　
　　煤的元素組成還可以用來計算煤的發(fā)熱量，估算和預(yù)測煤的低溫干餾產(chǎn)物。在以煤作燃料的動力工業(yè)中，在熱工計算時必須以煤的元素組成作為基礎(chǔ)，來計算燃燒產(chǎn)物和熱平衡。
　　
　　由于煤的無機組分中也會有少量碳、氫、氧、硫等元素，因此在了解煤中有機質(zhì)的元素組成及對煤進行分類時，應(yīng)以重液洗選后的浮煤來測定。