Bekanntlich sind alle Lebensformen der Erde aus Kohlenstoff aufgebaut. Der Kohlenstoff der allermeisten Kohlegesteine stammt von unter sauerstoffarmen Verhältnissen abgelagerten Resten von Tieren und Pflanzen. Daher rührt auch die Bezeichnung fossiler Brennstoff. Pflanzenkohlen, wie Braunkohle und Steinkohle bestehen aus pflanzlichen Resten.
Bitumenkohle dagegen aus dem Kohlenstoff von tierischen Fetten und Eiweißen. Die organischen Bestandteile der Lebewesen werden von Mikroorganismen zersetzt. Dabei entstehen Ketten von Kohlenstoffatomen,die mit Wasserstoffatomen gesättigt sind, die Kohlenwasserstoffe.
Sehr kurze Ketten sind leicht flüchtig und trennen sich als Erdgas von den längeren Kohlenwasserstoffketten ab. Die zurückbleibenden langen Ketten mit allerlei enthaltenen „Verunreinigungen“ liegen als Erdöl vor. Durch den komplizierten, druckabhängigen, chemischen Vorgang der Inkohlung wird die organische Substanz allmählich zusammen mit den Stoffen der „Verunreinigungen“ zu mineralischer Kohle. In erdoberflächennaher, unter geringen Druckverhältnissen entstandener Braunkohle sind die Kohlenstoffatome in amorpher Weise zusammengefügt.
Steinkohle dagegen entsteht in tieferen Erdschichten unter dem Druck darüberliegender Sedimente. Ihr Kohlenstoffgehalt liegt bei über 80% und sie besitzt höhere kristalline Kohlenstoffanteile.
Der Prozess der Inkohlung führt letztendlich über Anthrazit (über 90% Kohlenstoffanteil) zu Graphit, einer Form reinen, kristallin aufgebauten und damit mineralischen Kohlenstoffs. Das Kristallgitter des Diamant dagegen, das ebenfalls aus reinem Kohlenstoff besteht, bildet sich unter sehr hohem Druck in magmatischem Gestein, sog. Kimberlit, wegen seines Vorkommes bei Kimberley in Südafrika.