煤中除了含有无机矿物质和水分以外，其余都是可燃的有机物质。研究有机物的组成，就需要测定它们的元素成分。对煤的元素成分进行分析可知，煤中的有机物主要是由碳、氢、氧、氮和硫等5种元素组成。煤中氮含量变化较少，硫含量则随成煤条件不同而有较大的变化。

根据研究已经初步知道，组成煤的基本结构单元是以碳为骨架组成的多聚芳香环系统，在芳香环的周围，有碳、氢、氧及少量氮，硫等原子组成的侧链和官能团。官能团主要是含氧官能团,如羧基(-COOH)，羟基(-OH)和甲氧基(-OCH)等，它们随着煤化程度的增加而减少，甚至趋于消失。不同变质程度的煤，它们结构单元情况也不同，煤中有机质元素主要碳、氢、氮、氧和硫的变化，决定着煤的基本性质。

煤的元素组成对研究煤的变质程度，计算煤的发热量，估算煤的干馏产物均很重要，它也是工业中以煤作燃料时进行热工计算的基础。

随着煤的变质程度不同，煤的元素组成相应变化，变质程度愈高，煤中碳含量愈高。如无烟煤的碳含量Caa通常为90~98%，贫煤为89~93%，焦煤为85~91%，肥煤及气煤为79~88%，长焰煤为76.5~81%，褐煤为60~77%，泥炭为50~60%。氢含量则随煤变质程度的增高而降低。氢在煤中的含量一般为2~6.5%，也有少数无烟煤的氢含量低于1.5%。氧含量随煤变质程度的加深而显著降低。由于煤中的无机成分也含有少量的碳、氢等元素，因此为了解和研究煤中有机物的元素组成和煤的分类通常用经1.4比重液洗选过的精煤进行测定(无烟煤需用大于1.4的密度液)。

        煤的元素分析包括碳、氢、氧、氮、硫5 种元素含量的测定。通常仅对碳、氢、氮三个元素进行测定。氧含量可用差减法求得，硫含量通常用全硫结果代替，不单独进行测定。采用上述方法对大多数煤都不致造成差错，但无机硫含量高的煤，在应用全硫数据时，应将全硫结果减去无机硫含量(硫化铁硫和硫酸盐硫)。因此，在全硫分析结果大于2%时，应进行成份硫的测定。