自然界中的煤依在地壳中年代的久远程度，依次有泥煤、褐煤、 烟煤和无烟煤，而无烟煤是年代最远古的。各种煤炭都是古代植物在地壳运动中受到一定的温度和压力后产生不断的变质作用而转化成的。变质作用的程度越高，则煤的含碳量越高，颜色逐渐变深，密度逐渐增大，硬度和光泽也逐渐增强。
泥煤结构疏松、强度低、含碳量低、发热值不高。随着地壳的高温高压继续作用下，煤化作用加深，逐渐形成中等变质程度的褐煤和烟煤。当进一步变质使其有机物质较完全地分解后，形成高碳含量、 结构致密、强度较高的无烟煤。
泥煤不能作为生产炭素材料与制品的原料，褐煤和烟煤可作为无孙结剂炭素材料与制品的原料，烟煤通过焦化生成冶金焦、煤焦油和煤沥青以及沥青焦后，可用于生产炭素材料与制品。
无烟煤属于高度变质煤，但按其生成地质点带的长短又可分为年老、中年和年轻无烟煤。无烟煤是变质程度最高的一种煤。无烟煤具有固定碳含量高，挥发分低，密度大，硬度高，燃烧时不冒烟，外观光泽较强等特征。我国无烟煤资源丰富，如山西阳泉和晋城、宁夏石嘴山、河南焦作、湖南金竹山、福建、云南等地均产无烟煤。在我国现行煤炭分类国家标准（GB 575 1-86）中，以无水无灰基氢含量 （Hdaf）或无水无灰基挥发分（Vdaf）为分类指标，将无烟煤分成三类
无烟煤广泛用作民用、发电和钢铁冶炼的燃料，造气和生产合成氨的原料，无烟煤也是生产各种炭块、电解铝槽阴极、炭素电极，各种电极糊、底糊、粗缝糊等制品的主要原料。优质低灰分的无烟煤还可作为石墨化电极的一个成分，特纯的无烟煤还可用来制造麦克分炭粒等。
无烟煤结构紧密，机械强度高，但是受力时容易沿解理面裂开， 开裂面平滑而光亮。它的碳含量达80％以上，挥发分含量为2%-8%, 体积密度为1 .5g/cm3左右，还有良好的热稳定性、导热性和导电性及抗氧化性。
作为炭素材料的原材料，必须是优质无烟煤，要求其灰分低、机械强度高、热稳定性好、含硫量低等。
①在生产炭材料过程中，无烟煤的灰分全部进入炭材料，灰分过高将降低产品质量。生产电解铝槽阴极、炭素电极、高炉炭块时，要求无烟煤灰分在8％以下。用于生产电极糊的无烟煤灰分应小于1O%。
②无烟煤的机械强度与用它生产的炭材料的机械强度有密切关系。无烟煤的机械强度应包括抗碎、耐磨和抗压等力学性质。炭素行业多采用转鼓试验法（也称抗磨试验法），即将一定量大于40mm的无烟煤块在转鼓中滚磨后，以仍保持40mm以上块度的煤占入鼓煤的质量百分数来表征其机械强度。一般要求转鼓试验后大于40mm的残留量妻35%o
③无烟煤的热稳定性是指煤块在高温作用下，保持原来块度的性质。热稳定性好的无烟煤，锻烧后块度与强度变化不大；热稳定性差的煤锻烧后易碎成小块。测定无烟煤的热稳定性，一般采用转鼓试验，它是将一定数量和块度的煤放入温度为900℃的箱式电炉中，维持15mmn。然后，取出自然冷却到室温，再放入转鼓中试验，最后称出留在转鼓中的大块煤样重，计算此量占原煤重的百分比，用此值表示煤的热稳定性。经转鼓试验的大块煤样越重，说明热稳定性越好。
④硫分一方面影响炭素材料的组成；另一方面含硫多，容易引起煤块炸裂，影响炭素材料的强度。硫含量高会使锻烧时会逸出部分硫，污染空气和环境。
无烟煤作为炭素材料，还应特别注意以下几点；
①无烟煤应经过1300C（最好是1500~ 1600C）锻烧，以排除无烟煤中还含有的挥发分、硫分以及水分，使其体积收缩，提高真密度，改善表面性能，降低电阻率；
②无烟煤表面光滑，与黏结剂的黏结强度较差，故不能单一使用，最好加入一定量的冶金焦或沥青焦配合使用，以提高制品的机械强度。