煤幹餾過程，主要經歷如下變化：當煤料的溫度高於100℃時，煤中的水分蒸發出；溫度升高到200℃以上時，煤中結合水釋出；高達350℃以上時,粘結性煤開始軟化，並進壹步形成粘稠的膠質體（泥煤、褐煤等不發生此現象）；至400～500℃大部分煤氣和焦油析出，稱壹次熱分解產物；在450～550℃，熱分解繼續進行，殘留物逐漸變稠並固化形成半焦；高於550℃，半焦繼續分解,析出余下的揮發物（主要成分是氫氣），半焦失重同時進行收縮，形成裂紋；溫度高於800℃,半焦體積縮小變硬形成多孔焦炭。當幹餾在室式幹餾爐內進行時，壹次熱分解產物與赤熱焦炭及高溫爐壁相接觸，發生二次熱分解，形成二次熱分解產物（焦爐煤氣和其他煉焦化學產品）。煤幹餾的產物是煤炭、煤焦油和煤氣。煤幹餾產物的產率和組成取決於原料煤質、爐結構和加工條件（主要是溫度和時間）。隨著幹餾終溫的不同，煤幹餾產品也不同。低溫幹餾固體產物為結構疏松的黑色半焦，煤氣產率低，焦油產率高；高溫幹餾固體產物則為結構致密的銀灰色焦炭，煤氣產率高而焦油產率低。中溫幹餾產物的收率，則介於低溫幹餾和高溫幹餾之間。煤幹餾過程中生成的煤氣主要成分為氫氣和甲烷，可作為燃料或化工原料。高溫幹餾主要用於生產冶金焦炭，所得的焦油為芳烴、雜環化合物的混合物，是工業上獲得芳烴的重要來源；低溫幹餾煤焦油比高溫焦油含有較多烷烴，是人造石油重要來源之壹。
煤炭氣化是指煤在特定的設備內，在壹定溫度及壓力下使煤中有機質與氣化劑（如蒸汽/空氣或氧氣等）發生壹系列化學反應，將固體煤轉化為含有CO、H2、CH4等可燃氣體和CO2、N2等非可燃氣體的過程。煤炭氣化時，必須具備三個條件，即氣化爐、氣化劑、供給熱量，三者缺壹不可。
氣化過程發生的反應包括煤的熱解、氣化和燃燒反應。煤的熱解是指煤從固相變為氣、固、液三相產物的過程。煤的氣化和燃燒反應則包括兩種反應類型，即非均相氣－固反應和均相的氣相反應。
不同的氣化工藝對原料的性質要求有所不同，因此在選擇煤氣化工藝時，考慮氣化用煤的特性及其影響極為重要。氣化用煤的性質主要包括煤的反應性、粘結性、結渣性、熱穩定性、機械強度、粒度組成以及水分、灰分和硫分含量等。