Pembakaran batubara adalah proses yang melibatkan pembakaran beberapa jenis batuan sedimen atau metamorf untuk menghasilkan energi panas. Penggunaan utama untuk pembakaran batubara adalah untuk menyalakan boiler di pembangkit listrik, meskipun juga telah dibakar untuk tujuan lain seperti pemanas dan sumber tenaga lokomotif. Di negara-negara seperti Amerika Serikat, hanya sekitar 10% dari total batubara yang dikonsumsi setiap tahun digunakan untuk tujuan selain pembangkit listrik. Miliaran metrik ton batubara dibakar setiap tahun, terhitung sekitar setengah dari semua listrik yang dihasilkan di seluruh dunia.
Ada beberapa jenis batubara dan prekursor batubara, yang semuanya terbentuk ketika bahan biologis tertentu terkena tekanan yang sangat tinggi dalam jangka waktu yang lama. Sebagian besar bahan ini digunakan untuk bahan bakar, dari gambut hingga batubara antrasit. Konsentrasi karbon yang tinggi membuat batubara sangat mudah terbakar dan memungkinkannya untuk terbakar lebih lama daripada bahan seperti kayu. Batubara sub-bituminous dan bituminous diklasifikasikan sebagai batuan sedimen dan mengandung lebih banyak kotoran daripada antrasit metamorf yang lebih keras. Ketiganya biasa digunakan untuk bahan bakar pembangkit listrik tenaga batu bara.
Ketika batubara dibakar sebagai bagian dari proses pembangkit listrik, biasanya pertama-tama dihaluskan menjadi debu halus. Debu batubara kemudian dinyalakan dalam tungku yang terpasang ke boiler. Pembakaran batubara dapat menghasilkan banyak panas, yang menyebabkan air dalam boiler berubah menjadi uap. Uap kemudian dapat digunakan untuk mengaktifkan turbin yang mampu menghasilkan listrik.
Salah satu hasil samping pembakaran batubara yang utama adalah abu, yang dapat berupa abu dasar atau abu terbang. Banyak pengotor yang ada dalam batubara dapat keluar dari pembangkit listrik dalam bentuk abu terbang jika tidak diambil tindakan yang tepat, sementara yang lain terperangkap di abu dasar. Kedua jenis abu dapat direklamasi untuk digunakan dalam semen atau dipisahkan menjadi pengotor dasar seperti aluminium dan besi, meskipun uranium dan bahan fisi lainnya kadang-kadang ditemukan juga. Salah satu cara untuk mengurangi jumlah abu yang dihasilkan adalah dengan membakar bubur air dan batu bara daripada debu di udara.
Selain untuk pembangkit listrik, pembakaran batubara juga digunakan untuk berbagai aplikasi industri lainnya. Salah satu penggunaan umum untuk batubara adalah mengubahnya menjadi kokas, yang merupakan zat yang sangat kaya akan karbon. Proses kokas melibatkan penundukan jenis batubara tertentu pada suhu yang sangat tinggi tanpa menyediakan oksigen yang cukup untuk terjadinya pembakaran penuh. Kokas memiliki beberapa kegunaan, meskipun sangat penting untuk pengoperasian tanur tinggi dalam produksi baja.