Energie wordt via chemische bindingen in steenkool opgeslagen. Steenkool is een fossiele brandstof die wordt gevormd uit de overblijfselen van planten die miljoenen jaren geleden leefden. Wanneer planten fotosynthetiseren, zetten ze zonlicht om in chemische energie en slaan deze op in hun weefsels. Wanneer planten afsterven en ondergronds worden begraven, worden ze na verloop van tijd blootgesteld aan hitte en druk, waardoor hun chemische structuur verandert en in steenkool verandert.

De energie die in steenkool wordt opgeslagen, is voornamelijk afkomstig van de koolstof-koolstof- en koolstof-waterstofbindingen die aanwezig zijn in de moleculaire structuur ervan. Deze bindingen hebben een aanzienlijk energiepotentieel vanwege de rangschikking van elektronen in de moleculen. Wanneer steenkool wordt verbrand, breken deze bindingen, waardoor de opgeslagen chemische energie vrijkomt in de vorm van warmte en licht.

De hoeveelheid energie die in steenkool is opgeslagen, varieert afhankelijk van de rangorde, die een maatstaf is voor de ouderdom, samenstelling en verwarmingswaarde. Kolen van een hogere rang, zoals antraciet, bevatten een hoger koolstofgehalte en minder onzuiverheden in vergelijking met kolen van een lagere rang, zoals bruinkool. Naarmate het koolstofgehalte toeneemt, neemt de verwarmingswaarde van steenkool doorgaans toe, wat wijst op een grotere energieopslagcapaciteit.

Het proces waarbij de in steenkool opgeslagen energie vrijkomt, omvat verbranding, waarbij zuurstof reageert met de koolstof- en waterstofatomen die in de steenkool aanwezig zijn. Deze reactie produceert kooldioxide, waterdamp en andere verbrandingsproducten, waarbij warmte vrijkomt. De vrijkomende warmte kan worden gebruikt voor het opwekken van stoom, die turbines aandrijft voor de productie van elektriciteit of voor directe warmtetoepassingen in industriële processen.

Over het geheel genomen is de energie die in steenkool is opgeslagen het resultaat van de chemische bindingen die zijn gevormd tijdens de geologische transformatie van oud plantaardig materiaal. De koolstof-koolstof- en koolstof-waterstofbindingen binnen de steenkoolstructuur vormen de sleutel tot het energiepotentieel ervan, dat wordt aangewend door verbrandingsprocessen om warmte en energie te genereren voor verschillende toepassingen.