形狀
單個煤核其大小不一，小的只有1～2厘米，大的可達1～2米。煤核常呈球形、橢球形、扁圓形、桿形甚至扁豆狀，體積較大者常呈塊狀。煤核在煤層中可單個分散狀分布，也可以呈鏈狀排列、層狀產出或塊狀的群體堆積。煤層中煤核數量較大時，常可占據相當的一部分煤層厚度的空間，有時甚至填滿整個煤層厚度。由於它的厚度比煤層大，常常影響煤礦生產，中國煤礦工人常把煤核叫做虎子石，意即開採中的攔路虎。
顏色
煤核的斷口常呈棕褐色，其成分主要是鈣、鎂、鐵的碳酸鹽，如霰石、鐵白雲石，也有蛋白石質、石膏質和黃鐵礦質的煤核。一個煤核往往由兩種以上成分組成，煤核的中心常含有與煤核成分不同的物質。單個煤核表面常包裹著一層煤皮。
煤核由於其內部常保存有完好植物細胞組織的營養器官和生殖器官，且是三度空間保存，常引起古植物學家和地質學家的高度重視，古植物化石的近代植物學知識大部分來源於對煤核的研究。
成因
煤核的成因說法很多,大體可以分為3類：
①煤核的形成與堆積上覆頂板的海相沉積有關，頂板軟泥或岩石經地下水下滲，使泥炭中植物殘體滲入碳酸鹽等礦物質形成煤核；
②煤核的形成與泥炭堆積過程中的海水活動（包括海侵、潮汐和風暴）有關；
③認為是植物埋藏在地下較深，菌解不徹底，經尤其是礦化水礦物質入滲、沉澱、充填而成。不同地區的煤核成因要具體分析，對不同地區，煤核的成因可能不同。
中國甘肅靖遠的煤核，從動物化石看，屬納繆爾階C期形成,其植物化石與德國、捷克和斯洛伐克的納繆爾階C期煤核內容一致,主要是鱗木、科達類和真蕨類。山西太原西山、山東兗州和棗莊、江蘇徐州賈汪一帶煤核形成時期為 Sphaeroschwagerina 帶形成時期，其植物化石有鱗木、封印木、華夏木、科達類、松柏類、楔葉類、真蕨類、種子蕨類等，營養器官和繁殖器官均有大量保存，已具華夏植物群特徵。貴州水城的煤位於晚二疊世最頂部，煤核中保存有鱗木、封印木、松柏類、科達類、楔葉類、真蕨類、種子蕨類、大羽羊齒類、蘇鐵類等，亦具明顯的華夏植物群特徵。此外，湖南邵陽煤層中的煤核、黑龍江雞西晚侏羅世煤層中的煤核、雲南昭通和山西繁峙等地的煤核也都有所發現，不過對以外煤核的植物化石研究很少，主要是進行地質上的研究。
煤核山西太原山西組和太原組以及徐州賈汪太原組煤層中黃鐵礦結核，據潘隨賢、莊軍、王紹章等研究，主要由細菌和藻類組成，也含有少量高等植物器官。這是一種特殊的煤核，對研究煤層中的形成及古沼澤演化有啟發作用。
