Węgiel powstaje w wyniku fizycznej i chemicznej modyfikacji organicznego torfu. Proces ten, zwany procesem ucywilizowania, trwa setki lat. Podczas procesu ucywilizowania mech torfowy przechodzi serię przekształceń w wyniku rozpadu bakterii, zagęszczenia, zmian temperatury i czasu.
Tworzenie się węgla następuje wszędzie tam, gdzie występują duże pokłady torfu. Depozyty te często znajdują się głęboko w ziemi i pochłaniają wiele lat. Złoża torfu zawierają dużą porcję mchu, ale gromadzą wiele innych rodzajów materiałów organicznych, gdy przechodzą przez czas, w tym liście roślin i drzew, minerały, glinę, a nawet szczątki zwierząt. Niektóre złoża, szczególnie te znajdujące się w pobliżu wulkanów, zawierają także ślad popiołu i zwęglonego węgla drzewnego.
Składniki złóż węgla z czasem ulegają rozkładowi; liczne bakterie, które przyspieszają proces, przyspieszają ten proces. Rozpad materii organicznej jest ważnym krokiem w procesie uwęglenia, ale złoża torfu muszą zostać zakopane w osadach, aby nastąpiło przekształcenie z torfu na węgiel. Gromadzenie osadów wyciska nadmiar wody z torfu, umożliwiając jej przyjmowanie złożonych atomów węglowodorów i ciepła. Następuje seria reakcji chemicznych; mieszanina staje się bogata w węgiel i uwalnia produkty odpadowe, ostatecznie wytwarzając końcowy produkt węgla.
