El principal elemento que se encuentra en el carbón es el carbono. El carbono constituye la mayor parte de la materia orgánica que forma el carbón, mientras que otros elementos como el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno y el azufre también están presentes en cantidades menores. El porcentaje de carbono en el carbón puede variar según el rango del carbón, y los carbones de rango superior tienen un mayor contenido de carbono. Por ejemplo, el carbón de antracita, que es el carbón de mayor rango, puede contener hasta un 97% de carbono, mientras que el lignito, que es el carbón de menor rango, puede contener menos del 70% de carbono.