يتكون الفحم الحجري من النباتات عبر عدة مراحل تستغرق ملايين السنين، وهي كالتالي:
تراكم النباتات: تبدأ العملية بتراكم النباتات والمواد العضوية الأخرى في مناطق المستنقعات أو الغابات.
التحلل: تتحلل هذه النباتات بمرور الوقت بفعل البكتيريا اللاهوائية، مما يؤدي إلى تحويلها إلى مادة تسمى الخث.
الدفن: يدفن الخث تحت طبقات من الرواسب والصخور، مما يزيد الضغط والحرارة عليه.
التحول: بمرور ملايين السنين، يتحول الخث تحت تأثير الضغط والحرارة العاليين إلى فحم حجري.