自然界中的煤依在地殼中年代的久遠(yuǎn)程度，依次有泥煤、褐煤、 煙煤和無(wú)煙煤，而無(wú)煙煤是年代最遠(yuǎn)古的。各種煤炭都是古代植物在地殼運(yùn)動(dòng)中受到一定的溫度和壓力后產(chǎn)生不斷的變質(zhì)作用而轉(zhuǎn)化成的。變質(zhì)作用的程度越高，則煤的含碳量越高，顏色逐漸變深，密度逐漸增大，硬度和光澤也逐漸增強(qiáng)。
泥煤結(jié)構(gòu)疏松、強(qiáng)度低、含碳量低、發(fā)熱值不高。隨著地殼的高溫高壓繼續(xù)作用下，煤化作用加深，逐漸形成中等變質(zhì)程度的褐煤和煙煤。當(dāng)進(jìn)一步變質(zhì)使其有機(jī)物質(zhì)較完全地分解后，形成高碳含量、 結(jié)構(gòu)致密、強(qiáng)度較高的無(wú)煙煤。
泥煤不能作為生產(chǎn)炭素材料與制品的原料，褐煤和煙煤可作為無(wú)孫結(jié)劑炭素材料與制品的原料，煙煤通過(guò)焦化生成冶金焦、煤焦油和煤瀝青以及瀝青焦后，可用于生產(chǎn)炭素材料與制品。
無(wú)煙煤屬于高度變質(zhì)煤，但按其生成地質(zhì)點(diǎn)帶的長(zhǎng)短又可分為年老、中年和年輕無(wú)煙煤。無(wú)煙煤是變質(zhì)程度最高的一種煤。無(wú)煙煤具有固定碳含量高，揮發(fā)分低，密度大，硬度高，燃燒時(shí)不冒煙，外觀光澤較強(qiáng)等特征。我國(guó)無(wú)煙煤資源豐富，如山西陽(yáng)泉和晉城、寧夏石嘴山、河南焦作、湖南金竹山、福建、云南等地均產(chǎn)無(wú)煙煤。在我國(guó)現(xiàn)行煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB 575 1-86）中，以無(wú)水無(wú)灰基氫含量 （Hdaf）或無(wú)水無(wú)灰基揮發(fā)分（Vdaf）為分類指標(biāo)，將無(wú)煙煤分成三類
無(wú)煙煤廣泛用作民用、發(fā)電和鋼鐵冶煉的燃料，造氣和生產(chǎn)合成氨的原料，無(wú)煙煤也是生產(chǎn)各種炭塊、電解鋁槽陰極、炭素電極，各種電極糊、底糊、粗縫糊等制品的主要原料。優(yōu)質(zhì)低灰分的無(wú)煙煤還可作為石墨化電極的一個(gè)成分，特純的無(wú)煙煤還可用來(lái)制造麥克分炭粒等。
無(wú)煙煤結(jié)構(gòu)緊密，機(jī)械強(qiáng)度高，但是受力時(shí)容易沿解理面裂開(kāi)， 開(kāi)裂面平滑而光亮。它的碳含量達(dá)80％以上，揮發(fā)分含量為2%-8%, 體積密度為1 .5g/cm3左右，還有良好的熱穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性及抗氧化性。
作為炭素材料的原材料，必須是優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤，要求其灰分低、機(jī)械強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好、含硫量低等。
①在生產(chǎn)炭材料過(guò)程中，無(wú)煙煤的灰分全部進(jìn)入炭材料，灰分過(guò)高將降低產(chǎn)品質(zhì)量。生產(chǎn)電解鋁槽陰極、炭素電極、高爐炭塊時(shí)，要求無(wú)煙煤灰分在8％以下。用于生產(chǎn)電極糊的無(wú)煙煤灰分應(yīng)小于1O%。
②無(wú)煙煤的機(jī)械強(qiáng)度與用它生產(chǎn)的炭材料的機(jī)械強(qiáng)度有密切關(guān)系。無(wú)煙煤的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)包括抗碎、耐磨和抗壓等力學(xué)性質(zhì)。炭素行業(yè)多采用轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)法（也稱抗磨試驗(yàn)法），即將一定量大于40mm的無(wú)煙煤塊在轉(zhuǎn)鼓中滾磨后，以仍保持40mm以上塊度的煤占入鼓煤的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表征其機(jī)械強(qiáng)度。一般要求轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)后大于40mm的殘留量妻35%o
③無(wú)煙煤的熱穩(wěn)定性是指煤塊在高溫作用下，保持原來(lái)塊度的性質(zhì)。熱穩(wěn)定性好的無(wú)煙煤，鍛燒后塊度與強(qiáng)度變化不大；熱穩(wěn)定性差的煤鍛燒后易碎成小塊。測(cè)定無(wú)煙煤的熱穩(wěn)定性，一般采用轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)，它是將一定數(shù)量和塊度的煤放入溫度為900℃的箱式電爐中，維持15mmn。然后，取出自然冷卻到室溫，再放入轉(zhuǎn)鼓中試驗(yàn)，最后稱出留在轉(zhuǎn)鼓中的大塊煤樣重，計(jì)算此量占原煤重的百分比，用此值表示煤的熱穩(wěn)定性。經(jīng)轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)的大塊煤樣越重，說(shuō)明熱穩(wěn)定性越好。
④硫分一方面影響炭素材料的組成；另一方面含硫多，容易引起煤塊炸裂，影響炭素材料的強(qiáng)度。硫含量高會(huì)使鍛燒時(shí)會(huì)逸出部分硫，污染空氣和環(huán)境。
無(wú)煙煤作為炭素材料，還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)；
①無(wú)煙煤應(yīng)經(jīng)過(guò)1300C（最好是1500~ 1600C）鍛燒，以排除無(wú)煙煤中還含有的揮發(fā)分、硫分以及水分，使其體積收縮，提高真密度，改善表面性能，降低電阻率；
②無(wú)煙煤表面光滑，與黏結(jié)劑的黏結(jié)強(qiáng)度較差，故不能單一使用，最好加入一定量的冶金焦或?yàn)r青焦配合使用，以提高制品的機(jī)械強(qiáng)度。