由於地殼的運動，泥炭層下沉了。泥炭層被泥沙、岩石等沉積物覆蓋起來。這時，泥炭層一方麵受到上麵的泥沙、岩石等的沉重壓力，另一方麵，也是更重要的方麵，泥炭層又受到地熱的作用。在這樣的條件下，泥炭層開始進一步發生變化：先是脫水，被壓緊，從而比重加大，而且石炭的含量逐漸增加，氧的含量逐漸減少，腐殖酸的含量逐漸降低。完成這幾個過程以後，泥炭就變成了褐煤。
褐煤如果繼續不斷地受到增高的溫度和壓力的作用，就會引起內部分子結構、物理性質和化學性質的進一步變化，褐煤就逐漸變成了煙煤或無煙煤了。
就煤炭儲量而論，以俄羅斯最為豐富，約占世界總儲量的43.5%。煤層最厚的是加拿大西部不列顛哥倫比亞省加合特河煤田，地質儲量為100億噸，已探明的儲量達14.6億噸，煤層總厚度達300米。
我國是世界上煤炭資源最豐富的國家之一，不僅儲量大，分布廣，而且種類齊全，煤質優良，為我國工業現代化提供了極為有利的條件。我國煤炭資源的地質儲量約為1.4萬億噸，已探明儲量為6426億噸，其中可開采儲量為2303億噸。煤田主要分布於華北的山西和內蒙古等省、區，其中僅山西省儲量就達400億噸，東北撫順的煤田地層厚達120米。近幾年，地質學家又在南極大陸發現了世界上最大的煤礦，估計蘊藏量要比其他地方煤儲量總和還要多幾倍。
最潔淨的燃料——天然氣
從廣義的定義來說，天然氣是指自然界中天然存在的一切氣體，包括大氣圈、水圈、生物圈和岩石圈中各種自然過程形成的氣體。而人們長期以來通用的“天然氣”的定義，是從能量角度出發的狹義定義，是指天然蘊藏於地層中的烴類和非烴類氣體的混合物，主要存在於油田氣、氣田氣、煤層氣、泥火山氣和生物生成氣中。
天然氣又可分為伴生氣和非伴生氣兩種。伴隨原油共生，與原油同時被采出的油田氣叫伴生氣；非伴生氣包括純氣田天然氣和凝析氣田天然氣兩種，在地層中都以氣態存在。凝析氣田天然氣從地層流出井口後，隨著壓力和溫度的下降，分離為氣液兩相，氣相是凝析氣田天然氣，液相是凝析液，叫凝析油。
天然氣是一種無色的氣體，因此它是看不見、摸不著的。但是它有氣味，人們可以憑嗅覺來發現它的存在。天然氣的主要成分是甲烷，其次是乙烷、丙烷、丁烷，其他還有二氧化碳、硫化氫、氮、氫等氣體。天然氣性質活潑，易飄散、燃燒，燃燒時無煙無灰，是較為潔淨的燃料。1000立方米天然氣產生的熱量，相當於3000千克煤或6立方米木炭發出的熱量。天然氣還是製造合成氨、乙炔、氫氰酸、甲醇、酒精、合成纖維、炭黑等的重要化工原料。
與煤炭、石油等能源相比，天然氣在燃燒過程中產生的能影響人類呼吸係統健康的物質極少，產生的二氧化碳僅為煤的40%左右，產生的二氧化硫也很少。天然氣燃燒後無廢渣、廢水產生，具有使用安全、熱值高、潔淨等優勢，所以，我們稱它為潔淨的燃料。
天然氣的成因和石油相似，但它分布的範圍和生成溫度範圍要比石油廣得多。即使在較低溫度條件下，地層中的有機物也能在細菌的作用下形成天然氣。有的天然氣蘊藏在不含石油的岩層裏；有的和石油貯存在一起。鑽探石油時發生的井噴，就是由於地層中的天然氣在高壓下向外噴發的緣故。
世界上已查明的天然氣儲量為100多萬億立方米。前蘇聯和伊朗兩國占世界總儲量的一半以上。其中，前蘇聯居世界第一，儲量有41萬億立方米。所以，前蘇聯又是最大的天然氣出口國。估計南極大陸天然氣的儲藏量有3000億立方米。中國是天然氣資源豐富的國家。據1987年底估計，我國大陸及沿海大陸架擁有天然氣總資源量為3～4萬億立方米。並且已找到十多個氣量在50億立方米以上的天然氣田，其中氣量在100億立方米以上的中型氣田6個。1982年起，中美合作勘探的鶯歌海天然氣田，已探明天然氣地質儲量超過1000億立方米。