機械化采煤的發展，煤粉的比例提高，所以還應將煤粉在加壓加溫條件下成型（球、棒、磚等），然後供應用戶，以減少運輸量，提高熱效率。直接燒煤對環境汙染相當嚴重，二氧化硫（SO2），氮的氧化物（NOx）等是造成酸雨的罪魁，大量CO2的產生是全球氣溫變暖的禍首。此外還有煤灰和煤渣等固體垃圾的處理與利用問題等。為了解決這些問題，合理利用和綜合利用煤資源的辦法不斷出現和不斷推廣，其中最令人關心的一是如何使煤轉化為清潔的能源，二是如何提取分離煤中所含寶貴的化工原料。現在已有實用價值的辦法是煤的氣化、煤的焦化和煤的液化。
煤的氣化是讓煤在氧氣不足的情況下進行部分氧化，使煤中的有機物轉化為可燃氣體，以氣體燃料的方式經管道輸送到車間、實驗室、廚房等，也可以作為原料氣體送進反應塔。煤的氣化過程涉及10個基本化學反應：
其中H2，CO，CH4都是可燃氣體，也是重要的化工原料。例如化肥廠在合成氨時，需要原料H2，可利用反應④和⑥；供居民用燃料時最好的是CH4，以反應⑦最理想，反應④生成的水煤氣（CO+H2），雖然熱值也很高，但CO毒性大，H2又易爆，所以不如CH4氣安全。根據煤氣的不同用途，工程師們調節煤和空氣、水和空氣的比例，改進汽化爐的結構，控製反應溫度和壓力等條件以達到強化需要的反應，抑製不需要的反應的目的，作為燃料用的煤氣實際是H2，CO，CO2，CH4，N2（由空氣帶入）的混合氣體，它若作為化工原料對氣體純度有一定的要求，則對條件的控製要求更高，並還要適當地分離提純。
煤的焦化也叫煤的幹餾。這是把煤置於隔絕空氣的密閉煉焦爐內加熱，煤分解生成固態的焦炭、液態的煤焦油和氣態的焦爐氣。隨加熱溫度不同，產品的數量和質量都不同，有低溫（500～600℃）、中溫（750～800℃）和高溫（1000～1100℃）幹餾之分。
低溫幹餾所得焦炭的數量和質量都較差，但焦油產率較高，其中所含輕油部分，經過加氫可以製成汽油，所以在汽油不足的地方，可采用低溫幹餾。中溫法的主要產品是城市煤氣，而高溫法的主要產品則是焦炭。
焦炭的主要用途是煉鐵，少量用作化工原料製造電石、電極等。煤焦油是黑色粘稠性的油狀液體，其中含有苯、酚、萘、蒽、菲等重要化工原料，它們是醫藥、農藥、炸藥、染料等行業的原料，經適當處理可以一一加以分離。對照圖2－2和2－3（煤的結構模型），煤焦油中所含環狀有機物可以說是煤的“碎片”。此外還可以從煤焦油中分離出吡啶和喹啉，以及馬達油和建築和鋪路用的瀝青等。從煤焦油裏分離鑒定的化合物已有400餘種。從煉焦爐出來的氣體，溫度至少在700℃以上，其中除了含有可燃氣體CO，H2，CH4之外，還有乙烯（C2H4），苯（C6H6），氨（NH3）等。在上述氣體冷卻的過程中氨氣溶於水而成氨水，進而可加工成化肥；苯等芳烴化合物不溶於水而冷凝為煤焦油；乙烯等沸點高的氣體，根據煤氣的不同用途酌情處理。總之，煤經過焦化加工，使其中各成分都能得到有效利用，而且用煤氣作燃料要比直接燒煤幹淨得多。
煤的液化煤炭液化油也叫人造石油。煤和石油都是由C，H，O等元素組成的有機物，但煤的平均表現分子量大約是石油的10倍，煤的含氫量比石油低得多。所以煤加熱裂解，使大分子變小，然後在催化劑的作用下加氫（450～480℃，12～30MPa）可以得到多種燃料油。原理似乎簡單，實際工藝還是相當複雜的，涉及裂解、縮合、加氫、脫氧、脫氮、脫硫、異構化等多種化學反應。不同的煤又有不同的要求。最近20年來美國、日本、德國等科學家都致力於這方麵的研究，已有多種較好的設計方案。
上述這種先裂解再氫化的方法稱直接液化法。另外還有一類方法稱間接液化法，它是先使煤氣化得到CO和H2等氣體小分子，然後在一定的溫度、壓力和催化劑的作用下合成各種烷烴（CnH2n+2）、烯烴（CnH2n）和乙醇（C2H5OH）、乙醛（CH3CHO）等。第一個采用間接液化法的工廠建成於1935年，至今已有60年曆史。目前還有少數缺油富煤的國家采用這種方法。
綜上所述，煤既是能源，也是重要的化工原料。我國是世界上最大的耗煤國家，但70％的煤都是直接燒掉，既浪費資源，也汙染環境。積極開展煤的綜合利用是十分重要的方針。