泥炭是泥炭化作用的最終產物，在從植物殘體轉化成煤的總進程中，它又構成成煤作用的中間產物。在泥炭的組成中，除含有大量水分外，還含有復雜的固態有機組分和無機組分。
壹、泥炭的化學組成
泥炭的化學組成，除含有大量水分外，還包括有機質和礦物質。
1.泥炭的有機質
泥炭的有機質主要包括未完全分解的植物殘體和腐植質。有機質的含量是指有機質占泥炭幹物質總量的百分比。在我國的泥炭資源中，多以富營養草本泥炭為主，有機質含量壹般為50%～70%，也有少數低於50%。其他類型泥炭，如草本蘚類和木本草本蘚類泥炭，其有機質含量壹般為70%～30%;泥炭蘚泥炭的有機質含量為80%以上，有的高達90%以上。
植物殘體的類型、泥炭的積累時間和泥炭的分解程度的不同致使泥炭有機質中碳、氫、氧、氮、硫等元素含量高低不同。
碳是泥炭有機質中主要的組成元素，其含量多在50%～60%，最高可達65%以上。壹般木本泥炭的碳含量較高，草本泥炭次之，蘚類泥炭較低，這主要與形成泥炭的植物含碳量變化有關。碳的聚集是在沼澤環境下，由於微生物作用，使植物殘體進行緩慢的縮合、脫水和脫羥基的生物化學作用的結果。
氫在泥炭有機質中的含量主要和泥炭的類型有關，壹般變化於4.7%～7.5%之間，由貧營養泥炭至富營養泥炭，氫的含量減少。
氧在泥炭有機質中的含量為30%～40%，含量的高低主要受形成泥炭的植物及其分解程度的影響。
氮含量的高低及其存在的形態，主要與泥炭類型有關。富營養泥炭氮含量較高，壹般為1.5%～3.5%，且以蛋白氮和雜環氮為主，占全氮的91.9%，富營養泥炭中草本泥炭氮含量高於木本泥炭;貧營養泥炭氮含量較低，壹般為0.8%～1.2%。
硫在泥炭有機質中的含量比其他各種固體可燃礦產都低，平均含量為0.3%，最高0.66%，最低0.08%。壹般硫含量在貧營養泥炭中較低，在富營養泥炭中較高。
泥炭有機質的有機組分組成較為復雜，主要包括有機溶劑(如苯、苯醇(1∶1)、氯仿等)，從泥炭中萃取出的物質，統稱為類脂或瀝青;用熱水從泥炭中提取的物質為水溶物，在無機酸中存在的經水解後溶解的物質為易水解物。泥炭中有機質內的水溶物主要包括單糖類和有機酸等溶於水的有機化合物，壹般含量較低。易水解物主要包括半纖維素，它是由低聚糖和糖醛類物質組成的。難水解物主要為纖維素，是由大量葡萄糖基構成的鏈狀高分子化合物。泥炭有機質中不水解的殘余物，即不水解物主要包括木質素、角質和木栓類物質。
在泥炭有機質中，以稀堿溶液從泥炭中提取的物質，稱為腐植酸，它是泥炭的特征組分。腐植酸不是單壹的有機化合物，而是壹組由相似且分子大小各異、結構不同的羥基芳香羧酸所組成的復雜混合物。腐植酸在泥炭有機質中含量較高，壹般在泥炭幹物質中占20%～40%，有的高達50%以上。木本植物形成的泥炭腐植酸含量為40%左右，草本泥炭含量為30%～40%，蘚類泥炭含腐植酸最低，壹般少於20%。根據在不同溶劑中的溶解度和顏色，通常又將用堿液直接提取出的腐植酸分成溶於酸的部分，稱為黃腐酸(或稱富裏酸);溶於丙酮或乙醇等溶劑的部分，稱為棕腐酸;最後沈澱的部分，稱為黑腐酸。由於泥炭類型的不同，因而使這些不同組分的腐植酸含量不同。
2.泥炭的礦物質
泥炭礦物質也是泥炭物質組成的重要部分。礦物質的來源，壹方面是在水、風和其他動力的作用下，使礦物質運移到泥炭中並聚集起來，另壹方面則是來源於形成泥炭的植物體本身。
地下水、河流及湖泊水、地表徑流、冰雪融水及大氣降水等是促使礦物質在泥炭中聚集的最活躍因素，流水所攜帶的各種礦物質通過機械沈積作用、化學沈澱作用、交換吸收及物理吸附等作用，可轉化成泥炭的組分。風可以將大量細小的礦物顆粒帶入泥炭中。壹些有火山活動的地帶，火山灰也是泥炭礦物質的來源，由於泥炭沼澤受發育部位、火噴出物的數量和次數等因素的影響，因此礦物質存在的狀態均不相同。有的可聚集成層狀，與泥炭層相間互層;有的則呈分散狀，這種賦存狀態多出現於距火山活動較遠和火山物質噴出量較少的泥炭沼澤中。火山灰的混入，不僅增加了泥炭礦物質的含量，而且可以改變泥炭沼澤形成營養豐度少的狀況。
水、風及其他動力來源的泥炭礦物質，不僅在數量上構成泥炭中無機質的主要部分，而且它們的形成和特征受許多沈積環境因素的控制。常見的有氧化物、氫氧化物、碳酸鹽類等;在無機礦物中，最常見的有石英、次生黏土礦物。
貧營養泥炭的礦物質，除少量來自大氣降水和風力作用外，主要來源於植物本身，因而泥炭灰分含量較低。富營養泥炭灰分含量較高，壹般為10%～40%，最高可達70%。
在泥炭的灰分組成中，元素種類眾多，主要有矽、鈣、鎂、鐵、鋁、鉀、鈉等。壹般矽含量占優勢，其次是鐵、鋁或鈣、鎂的含量，鉀、鈉元素更少。由於泥炭的類型、水源補給特征、周圍巖性及氧化還原條件等的差異，泥炭灰分組成在結構、含量上均不相同。
泥炭礦物質除含有以上元素外，還含有很少的微量元素。由於泥炭的特性及其形成環境的影響，使得泥炭中的微量元素含量很低，壹般為(1～500)×10－6。在自然狀態下，泥炭中的微量元素多呈低價態，因此活性強，易被強烈淋失。微量元素含量往往與泥炭灰分含量呈正相關關系。泥炭形成發育的類型不同，其微量元素含量也不相同。
二、泥炭的主要物理、化學特性
泥炭的性質反映出泥炭形成和演化的環境，它直接或間接地反映了泥炭的化學組成，這對評價泥炭的加工利用有重要的意義。
1.分解度
泥炭的分解度是指植物殘體內由於腐解作用而失去細胞結構物質的相對含量，即泥炭中無定形腐植質占有機質的百分含量。分解度是表示泥炭分解的強度，在壹定程度上反映出泥炭化作用的程度，因此，它是評價泥炭質量及加工利用方向的重要依據之壹。
2.泥炭的含水性質
泥炭由於富含有機質，具分散、疏松多孔的結構，因此泥炭有吸收和保持大量水分的性能。它有濕度、持水量兩種表示方法。泥炭濕度是指泥炭中含有的水分質量占泥炭總質量(幹物質+水分)的百分比(%)。泥炭的持水量是指泥炭中含有的水分質量占泥炭幹物質質量的百分比(%)。泥炭的含水性質與泥炭類型、泥炭形成時的水文條件有關外，還與泥炭的分解度、灰分含量、植物殘體種屬等有關。
3.泥炭的密度和容重
泥炭幹燥時質量輕，密度、容重都較小，這是區別於其他固體可燃礦產的典型物理性質。泥炭密度壹般為1.20～1.60g/cm3，蘚類泥炭密度壹般為1.10～1.30g/cm3，木本泥炭、草本泥炭密度稍大，為1.40～1.70g/cm3。泥炭密度大小受到礦物質含量和分解度的影響。
泥炭在自然狀態下的容重稱濕容重，壹般為1.00～1.30g/cm3;烘幹或風幹後的容重稱幹容重，壹般為0.2～0.58g/cm3。
4.泥炭的結構和顏色
泥炭結構疏松、多孔，力學穩定性差，它與形成泥炭的植物種屬、分解度及礦物質含量有關。例如，泥炭蘚泥炭呈疏松的海綿狀結構，草本泥炭壹般呈纖維狀結構，木本泥炭呈小塊狀結構等。
泥炭的顏色主要決定於形成泥炭植物種屬的顏色，如泥炭蘚泥炭往往保持原植物的淺黃色。泥炭的顏色隨分解度的增強而變深、變暗，最終轉變為腐殖質所具有的黑色。自然狀態的泥炭顏色，隨含水量增大而變淺。泥炭顏色亦與泥炭自生礦物的影響有關。例如，含藍鐵礦時，增加藍色;含菱鐵礦時，則增加淺綠色。
5.泥炭的可燃性
泥炭中由於含有較多的有機物質，因此具有可燃性，通常以發熱量來表示。泥炭有機質的元素組成、組分組成、分解度、水分及灰分等因素，都影響到泥炭發熱量的高低。我國泥炭的發熱量多在10～12MJ/kg，最高可超過16.5MJ/kg。
三、泥炭的類型
根據泥炭的原有植物組成，泥炭可劃分為草本泥炭、木本泥炭和蘚類泥炭。
草本泥炭主要是由各種草本植物殘體組成的，通常以莎草科植物為主，苔草、蘆葦等最為普遍，有時夾有雜草類和灰蘚，壹般草本植物殘體的含量占泥炭全部有機殘體總量的壹半以上。這種泥炭的灰分含量較高，分解較強，酸堿度(pH值)為微酸到微堿性，含水量較其他泥炭少，色暗且彈性較差，我國的泥炭多屬此類型。
木本泥炭主要由喬木和灌木植物的枝幹、根系、果、葉等經過泥炭化作用而形成。木本植物物質殘體含量占泥炭全部有機殘體總量的壹半以上。木本植物殘體中木質素含量較多，它的分解較為緩慢，因而在泥炭化過程中，分解弱的殘體往往較好地保存成碎塊狀，分解強的則形成碎屑狀。這類泥炭的灰分含量壹般比草本泥炭低，含水量少，顯示紅褐色，彈性差，我國有少量泥炭屬於此類。
蘚類泥炭主要由泥炭蘚等貧營養植物殘體組成，含量占全部有機殘體總量的壹半以上，多混夾有少量苔蘚和木本植物殘體。壹般生成於酸性和強酸性環境，常稱為酸沼。這類泥炭的灰分含量最低，含水量最高，由於分解緩慢使纖維保存較好，色淡，彈性強。我國這類泥炭極少，僅在大、小興安嶺和其他高山地帶有少量分布。