Под угленосной толщей понимается комплекс осадочных пород, содержащих угольные пласты. Обычно угольная толща представлена монотонным чередованием песчано-глинистых осадков от мелкозернистого материала до грубозернистого и галечного включительно.
Слои известняков редки и в большинстве случаев не достигают значительной мощности. Наблюдаются прослои известняков, которые нередко играют роль маркирующих горизонтов. Во многих случаях установлено циклическое развитие разреза: многократное повторение сходных типов пород, чередующихся в определенной последовательности.
Среди угленосных отложений выделяются типы — геосинклинальный, платформенный и переходный от геосинклинального к платформенному. Платформенные участки земной коры характеризуются сравнительно небольшой мощностью угленосных толщ — от единиц и десятков метров до первых сотен метров, а в геосинклинальных условиях — до нескольких тысяч метров.
Г. А. Ивановым предложена генетическая классификация угленосных формаций по особенностям геотектонического режима и палеогеографической обстановки.