在泥炭沼泽中，当堆积环境处于少水、多氧或空气流通的条件下，喜氧细菌、放线菌、真菌等大量繁殖，植物遗体主要经受氧化分解和水解作用，使其转变成比较简单的，但化学性质较活泼的有机化合物，如氨基酸、NH3-、葡萄糖、脂肪酸等，木质素则转变成芳香酸和脂肪族等化合物。

高等植物残骸在泥炭沼择中，经过生物化学和地球化学作用演变成泥炭的过程在这个过程中，植物所有的有机组分和泥炭沼译中的微生物都参加了成煤作用。在泥炭化过程中、植物有机组分的变化是十分复杂的，一般认为泥炭化过程的生物化学作用分为两个阶段二在第一阶段。植物残骸在空气中或沼泽浅部的多氧条件下，由于需氧细菌和真菌等微生物的作用，一部分变为气休和水分。另部分分解为较简单的有机化合物(在一定条件下可含成为腐植酸)，而未分解的稳定部分则保留下来；在第二阶段，在沼泽水的覆盖下，出现缺氧条件，微生物由厌氧细菌替代，第一阶段保留下来的分解产物，经过生物化学作用，合成为腐植酸和沥青质等新的较稳定的物质。这两个阶段不是截然分开的。泥炭化作用阶段的最重要作用是生成腐殖物质的腐殖化作用。该作用使大部分值物细胞壁的木质素和纤维素，在泥炭形成层供氧有限的条件下，经微生物活动，缓慢氧化转变为腐殖质、这些腐殖质在弱氧化或还原性环境中，并有厌氧细菌参与下，经凝胶化作用，形成胶体物质。按这些腐殖物质的分解和凝胶化的程度不同，可以划分出结构、形态不同的腐殖组显微组分。它们后来在成岩阶段又经过物理化学的凝胶化作月(即镜煤化作用形成镜质组显微组分，另一些木质纤维组织在泥炭沼泽的氧化环境中，受微生物作用，产生少氢、富碳的腐殖物质，或遭受“森林火灾”而炭化，生成丝质体、半丝质体和粗粒体等显微组分，这类变化总称为丝炭化作用。