煤又称煤炭，中国古代称为“石涅”，也称“石炭”、“石煤”（《山海经》），明崇祯年间宋应星的《天工开物》已有对煤的分类和用途的记载。煤是最重要的化石燃料之一，在地球上，煤的生成年代主要有两段，一是3.5亿年前（地质年代叫做石炭纪）至2.5亿年前（二叠纪），以及后来的1.3亿年前至6500万年（白垩纪）直至250万年前（第三纪）。 
　　煤是人类利用最多的燃料之一，工业革命实际上是大规模开发利用煤的先导：蒸汽机是用煤作燃料，后来广泛用于发电和生产冶金用焦炭。18世纪晚期，英国已经能将煤汽化，并用于街道和家庭的照明，直到后来被电灯代替。
　　煤作为燃料和能源，优点是储量大，按现在的开发规模，还可以开采140年（硬煤）至220年（褐煤），在全世界分布广泛。但缺点是燃煤污染严重，我国煤产量的84%用作燃料。由于燃煤，每年排入大气的废气有1700亿立方米，烟尘20万吨，二氧化硫32万吨以上，燃煤是我国大气污染的主要原因。在国外，历史上的英伦，以燃煤产生烟雾而出名。因此将煤变成油的设想的理由之一是减轻燃煤的污染。

　　在21世纪重新关注煤变油的更重要的理由是，20世纪30年代以来，石油天然气大规模开发，已经使全世界的石油开发进入高峰期，全世界目前探明的石油天然气储量在下降，而消费规模则在增加。按美国埃索石油公司的估计，全世界目前探明石油储量1380亿吨，有油井90多万口，年开采量约35亿吨，今后还可能探明一些石油资源，地下石油的采收率也会有所提高，但即使如此，石油作为主要燃料的可开采年限大约还有40年。当然也有专家的估计要乐观些，但是，石油作为能源资源，其储量少于煤，在中国尤其是煤多油少。因此将煤变成石油一样的液体燃料，或将煤净化直接发电，成为科学家关注的问题。
　　最早的将煤变成液体的方案是19世纪70年代在英国实现的，将煤粉碎后与水配制成粉煤浆并用高压空气将其打进正在燃烧的锅炉中作燃料，这样可以节能，也在一定程度上减轻了污染。但是粉煤浆难用于内燃机，而且其热值也不如石油制品。
　　在高温下通过催化剂使煤与氢气作用，生成液态的碳氢化合物，这就是煤变油技术。20世纪40年代，第二次世界大战期间，纳粹德国曾经使用过煤在催化剂作用下产生的石油，以维持其战争机器的运转，但是这样做的成本很高，难以推广。
　　煤变油有两种途径：一是直接液化，即在高压和一定温度下使固体的煤与氢气在催化剂作用下直接产生液态的碳氢化合物。目前直接液化已经在理论和实验室内被证明是可行的，但还没有工业生产装置。另一种途径是间接液化，即先将煤在高温条件下与氧气作用，使煤完全变成一氧化碳和氢气的气体混合物，然后再在催化剂作用下，使之生成碳氢化合物的液态油品或其他化工产品，这就是“煤炼油”技术，目前世界上只有少数国家（如南非）有使煤间接液化的工业装置和技术。
　　21世纪煤洁净利用的一个方向是在地下将煤整体汽化，然后直接发电，叫做整体煤汽化循环发电技术（IGCC），在国外已经基本成熟，在美国、荷兰、西班牙等国已有商业示范电站。实验表明，这是目前世界上效率最高（可达40%～45%）、最洁净的发电技术，其二氧化硫和氮氧化物的排放量仅是有脱硫脱硝设备的常规发电厂的1/10～1/20。
　　我国石油剩余可采储量仅占全世界的2.3%，21世纪初期，年产量在1.6亿吨左右徘徊，而2002年的石油进口量已经超过7000万吨，进口石油已经占消费量的30%。2004年进口量已经超过1.2亿吨，2010年将达1.5亿吨。而我国煤的保有储量超过1万亿吨，还可以开采几百年，因此发展煤变油技术，是充分利用我国煤炭资源，节约外汇，保证能源安全，保护生态环境的重要方向。