Batubara terbentuk dari akumulasi material organik, terutama sisa tumbuhan, melalui proses penggambutan (peatification) dan pembatubaraan (coalification) yang meliputi pengendapan, pengawetan, kompaksi, dan metamorfisme dalam jangka waktu lama di lingkungan rawa minim oksigen. Proses ini menghasilkan gambut yang kemudian terkompaksi menjadi batubara dengan berbagai peringkat, dari lignit hingga antrasit, dipengaruhi oleh beban sedimen, suhu, aktivitas tektonik, dan peristiwa geotermal. Lingkungan pengendapan batubara dibedakan berdasarkan sumber air (ombrogen dan topogen) dan jenis tumbuhan, yang memengaruhi komposisi dan karakteristik batubara. Pemahaman tentang genesa batubara penting untuk eksplorasi dan pemanfaatannya. Komponen utama batubara adalah maseral yang dikelompokkan menjadi vitrinit/huminit, liptinit, dan inertinit, masing-masing berasal dari jenis bahan organik yang berbeda dan memiliki sifat kimia serta fisik yang berbeda pula. Peringkat batubara menunjukkan tingkat kematangan termal dan perubahan kimia batubara selama proses pembatubaraan. Analisis proksimat dan nilai kalori digunakan untuk menentukan kualitas batubara, sementara mineral dalam batubara dapat mempengaruhi proses pembakaran.