Analiza bezpośrednia ujawnia jakość i dokładny skład chemiczny próbki węgla. Analiza ta analizuje cztery czynniki: wilgoć, związki lotne, zawartość popiołu i węgiel stały. Informacje ujawniane podczas analizy bezpośredniej wpływają na ceny węgla i określają najbardziej efektywne wykorzystanie dla każdej wysyłki.
Analiza bezpośrednia mierzy cztery rodzaje wilgoci. Wilgotność powierzchni otacza i pokrywa węgiel, ale nie jest częścią jego struktury. Hydroskopijna wilgotność jest podobna, ale występuje tylko w mikroskopijnych korytarzach wewnątrz próbki węgla. Dekompozycyjna wilgoć występuje również w próbkach węgla, ale należy do raczej włączonych materiałów organicznych niż do samego węgla. Czwartym rodzajem wilgoci jest wilgoć mineralna, która ujawnia obecność gliny i innych mokrych minerałów.
Drugi składnik analizy przybliżonego węgla testuje ilość lotnych związków w próbce. Są łatwopalne i potencjalnie niebezpieczne. Część poświęconej im analizy bezpośredniej musi spełniać ścisłe wytyczne prawne i naukowe ustalone w celu zapewnienia dokładności. Wytyczne Stanów Zjednoczonych nakazują umieszczenie próbki węgla w tyglu platynowym i ogrzanie go do 1740 F. Inne kraje stosują różne wytyczne.
Analiza związków lotnych niszczy część zawartości węgla próbki. Węgiel, który pozostaje, nazywany jest stałym węglem i jest reprezentowany jako ułamek lub procent masy pierwotnej próbki. Po zarejestrowaniu tego pomiaru tester spala węgiel. Pozostały materiał to popiół. Tak jak w przypadku stałego węgla, zawartość popiołu próbki wyraża się jako procent masy pierwotnej próbki węgla.
