Οι γαιάνθρακες είναι ουσίες φυτικής προέλευσης και αποτελούν οργανικά ιζήματα. Σχηματίστηκαν με την απόθεση ή τη συσσώρευση φυτικού υλικού που καλύφθηκε μεταγενέστερα από νεότερα ιζήματα. Κάτω από την επίδραση της πίεσης και της θερμοκρασίας, με την βοήθεια των βακτηριδίων που προκάλεσαν χημική αποσύνθεση καθώς και με την πάροδο του χρόνου, το αρχικό φυτικό υλικό μεταβλήθηκε τόσο φυσικά όσο και χημικά στο τελικό προϊόν, τους γαιάνθρακες. Διακρίνουμε τη δημιουργία αυτοχθόνων και ετεροχθόνων ( εκ μεταφοράς ) κοιτασμάτων.
Ανάλογα με τις μεταβολές των διαφόρων επί τόπου παραμέτρων του αρχικού περιβάλλοντος και με το βαθμό διεργασίας, παράχθηκε μία σειρά προϊόντων, που ονομάζεται «σειρά γαιανθράκων». Ανάλογα με το βαθμό ελάττωσης των χαρακτηριστικών της αρχικής φυτικής ύλης, σειρά εκτείνεται από την Τύρφη _ Λιγνίτη _ Ανθρακίτη _ Γ ραφίτη. Η θέση ενός γαιάνθρακα στη σειρά των γαιανθράκων ονομάζεται βαθμός ενανθράκωσης.