Hovedelementet i kul er kulstof. Kulstof udgør størstedelen af det organiske stof, der danner kul, mens andre grundstoffer som brint, oxygen, nitrogen og svovl også er til stede i mindre mængder. Procentdelen af kulstof i kul kan variere afhængigt af kullets rang, med kul med højere rangering med et højere kulstofindhold. For eksempel kan antracitkul, som er det højest rangerede kul, indeholde op til 97 % kulstof, mens brunkul, som er det laveste kul, kan indeholde mindre end 70 % kulstof.