Kolförbränning är en process som involverar förbränning av vissa typer av sedimentära eller metamorfa bergarter för att generera värmeenergi. Den primära användningen för kolförbränning är att elda pannor i kraftverk, även om det också har bränts för andra ändamål som uppvärmning och en källa för lokomotivkraft. I länder som USA används endast cirka 10 % av det totala kol som konsumeras varje år för andra ändamål än att generera kraft. Miljarder metriska ton kol förbränns varje år, vilket står för ungefär hälften av all el som genereras i hela världen.
Det finns flera olika sorters kol och kolprekursorer, som alla bildas när vissa biologiska material utsätts för mycket höga tryck under långa tidsperioder. De flesta av dessa material kom att användas för bränsle, från torv till antracitkol. Höga koncentrationer av kol gör kol mycket brännbart och låter det brinna längre än material som trä. Subbituminösa och bituminösa kol klassificeras som sedimentära bergarter och innehåller fler föroreningar än den hårdare, metamorfa antraciten. Alla tre används vanligtvis för att driva koleldade kraftgeneratorer.
När kol förbränns som en del av en kraftgenereringsprocess, pulvriseras det vanligtvis först till ett fint damm. Koldammet antänds sedan i en ugn som är ansluten till en panna. Kolförbränning kan resultera i mycket värme, vilket gör att vatten i pannan övergår till ånga. Ångan kan sedan användas för att aktivera turbiner som kan generera elektricitet.
En av de viktigaste biprodukterna från kolförbränning är aska, som kan ta formen av botten- eller flygaska. Många av de föroreningar som finns i kol kan fly från ett kraftverk i form av flygaska om inte lämpliga åtgärder vidtas, medan andra fångas i bottenaskan. Båda sorterna av aska kan återvinnas för användning i cement eller separeras ut i basföroreningar som aluminium och järn, även om uran och andra klyvbara material ibland också finns. Ett sätt att minska mängden aska som genereras är att förbränna en slurry av vatten och kol snarare än luftburet damm.
Förutom kraftproduktion används kolförbränning även för olika andra industriella tillämpningar. En vanlig användning av kol är att förvandla det till koks, vilket är ett ämne som är mycket rikt på kol. Kosningsprocessen går ut på att utsätta vissa typer av kol för mycket höga temperaturer utan att ge tillräckligt med syre för att full förbränning ska kunna ske. Koks har flera användningsområden, även om det är väsentligt för driften av masugnar vid tillverkning av stål.