地質構造
大同煤田為一軸向北東的向斜構造盆地，部分地表被第三紀和第四紀覆蓋，向斜軸部為中侏羅世雲崗組(J1t)，翼部地層有早侏羅世大同組(J2y)，晚二疊世上石盒子組，早二疊世下石盒子組、山西組，晚石炭世太原組、本溪組C0及奧陶紀、寒武紀等。向斜西北翼平緩，傾角小於10度，東南翼稍陡，一般傾角在20度左右，近邊部受向南傾斜的逆斷層影響岩層直立、倒轉。向斜內有次級小型寬緩褶皺，中、小型斷裂不甚發育。在東南部鵝毛口、魏家地一帶，有小型燕山期煌斑岩岩脈侵入石炭系、二疊系中。
3煤系
大同煤田中包含兩套煤系。①石炭二疊紀煤系，包括上石炭統下部本溪組、上石炭統上部太原組及下二疊統山西組。②早侏羅世煤系，即下侏羅統大同組。本溪組不含可採煤層。太原組由陸相及濱海相砂岩、泥岩夾煤層及高嶺岩早組成，組厚36～95m，含可采及局部可採煤層10層，煤層總厚在20m以上。山西組由陸相砂岩夾煤及泥岩層組成，組厚45～60m，含1層可採煤層，厚0～3．8m。大同組由陸相砂岩夾泥岩及煤層組成，組厚0～264m(一般220m)，含可採煤層14～21層，可採煤層總厚度18.7~24m。
資源
大同煤田煤炭資源量約42Gt，煤炭探明儲量達35Gt。其中，早侏羅世煤炭探明儲量約7Gt，煤種為弱粘煤，灰分、硫分含量低，系中國著名的優質動力用煤；石炭二疊紀煤炭探明儲量約28Gt，在煤田深部尚有近7Gt的預測資源量，煤種為氣煤和氣肥煤，中一高灰分、低一高硫分，為動力用煤。石炭二疊紀煤系底部，還有鋁土礦及褐鐵礦層，其成分與質量變化大，僅局部達到可采品位。石炭二疊紀煤系中所夾數層高令岩(俗稱黑砂石)，有良好開發前景。
開採地質條件
大同煤田早侏羅世煤層埋藏淺、傾角平緩、斷層少、煤層大多屬中厚及厚煤層，地下開採條件較好，但也存在下述問題。(1)煤層頂板一般為厚層狀砂岩，抗壓、抗拉強度大，不易冒落，當採空區頂板來壓時，堅硬頂板大面積突然冒落會造成嚴重災害。(2)煤田地下水及地表水缺乏，嚴重影響礦區供水；礦井水文地質條件簡單，而大量古窯積水卻對開採帶來很大威脅。(3)礦井瓦斯在南部含量雖低，但北部含量高，忻州窯礦以北均屬高瓦斯礦井，有瓦斯突出危險。(4)煤層自燃發火現象比較普遍。大同煤田石炭二疊紀煤層目前開發僅限於淺部，除頂板管理較簡單外，瓦斯、煤層自燃發火、底板管理等，均比開採早侏羅世煤層複雜。
開發概況
大同煤田的煤炭開採大約始於南北朝。目前，早侏羅世煤層全部均已分片開發；石炭二疊紀煤層也已開始開採。近年，整個煤田的煤炭年產量已將近70MT。其中，大同礦各局的產能力約占近一半。
大同煤礦