根据成煤原始物料的不同，煤可分为腐植煤、残植煤、腐泥煤三大类，其中腐植煤在自然界中分布最广，蕴藏量也最大。腐植煤主要是由高等植物生成的。根据成煤过程中的煤化程度的不同，腐植煤又可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤等不同类型。
无烟煤是腐植煤类中变质程度最高的一种煤，煤中各组份均不透明。因此，在研究无烟煤的显微结构时，应将无烟煤试样制成光片，在反射式显微镜下进行观察。
在普通光学显微镜下，无烟煤中除了明显可以辨认的丝炭(丝质体)、不同形状的突起、稍亮的斑状物以及残留的腔孔或孔隙外，其余部分是相当均一的。由于无烟煤的各向异性程度差，因此，即使是在偏光显微镜下也难以获得令人满意的清楚的显微图像。
炭素工业上所使用的无烟煤是预先在1300℃或更高温度下热处理过的无烟煤(即煅烧无烟煤)。煅烧无烟煤除了比原无烟煤的硬度大、裂纹多、反光能力强之外，其各向异性程度也得到相应地提高，但同石油焦相比，其各向异性程度还是很差的：在正交偏光加石膏检板的条件下，转动显微镜的载物台时，只能略感到干涉色的变化，而且颜色也不鲜艳。
在普通光学显微镜下，煅烧无烟煤比原无烟煤更为均一，各结构成份趋于一致，难以分辨，只有在偏光显微镜下才能加以区分，并可获得其清晰的显微图像。
根据煅烧无烟煤在偏光显微镜下的形态，可将其显微结构分为镜质体、丝质体、碎层体和微粒体。
镜质体
镜质体多呈带状存在于煤中，且垂直条带的方向上常常存在裂纹(图1)。根据结构的不同，镜质体可分为无结构镜质体和有结构镜质体。无结构镜质体：无结构，组织均一(图1、2)。
图1无烟煤无结构镜质体（带状、有裂纹）交叉偏光950
图2无烟煤无结构镜质体交叉偏光950
有结构镜质体：在显微镜下可以看到呈线状(图3)、透镜状(图4)的残痕，或木质细胞结构(图5)，或细胞壁几乎融成一片，仅在有些地方留下一些形状不规则的孔隙(图6)。
图3无烟煤有结构镜质体(有线状残痕)交叉偏光950
图4无烟煤有结构镜质体(有透镜状残痕)交叉偏光950
图5无烟煤有结构镜质体1微粒体2木质细胞结构交叉偏光950
图6无烟煤有结构镜质体(有形状不规则的孔隙)交叉偏光950
丝质体
丝质体多以夹层状存在于煤中，它是煤中木质细胞结构保存最好的结构成份。根据结构保存完好程度，丝质体可分为细胞结构较完整的(图7～9)和不完整的(图10)。由于丝质体的细胞腔多被粘土类物质所填充(图9)，故其杂质含量较高。
图7无烟煤丝质体1细胞结构较完整2细胞结构不完整交叉偏光950
图8无烟煤丝质体交叉偏光950
图9无烟煤丝质体(椭圆形腔孔内为黏土)交叉偏光950
图10无烟煤丝质体(细胞结构不完整)交叉偏光950
碎屑体
碎层体是由粒度小于100μm的圆形、椭圆形或形状不规则的各种成份的断片、碎块构成的。碎层体可呈分散状态(图11)，或聚积状态(图12)存在于煤中。
图11无烟煤碎屑体(呈圆形和椭圆形)交叉偏光950
图12无烟煤碎屑体(呈细带状)交叉偏光950
微粒体
微粒体呈圆形，粒度1μm左右。微粒体主要填充在细胞腔里(图5)，或呈聚积状态(图13)，或与碎屑体混合在一起(图14)，存在于煤中。
图13无烟煤微粒体(中间部分)交叉偏光950
图14无烟煤微粒体(与碎屑体混合在一起)交叉偏光950
除此之外，无烟煤中还存在部分矿物，如粘土类物质(图9)，黄铁矿和石英(图15)等。