Những lĩnh vực chính: [[Khí hóa than đá]] và [[Khí hóa than đá dưới lòng đất]]
Việc khí hóa than có thể được sử dụng để sản xuất khí tổng hợp, hỗn hợp khí (CO) và khí hydro (H2). Thông thường khí tổng hợp được sử dụng chính để đốt tuabin <ref>turbines</ref> khí để sản xuất điện, nhưng tính linh hoạt của khí tổng hợp cũng phần nào cho phép nó được chuyển đổi thành nhiên liệu vận chuyển, chẳng hạn như xăng và dầu <ref>diesel</ref>, thông qua quá trình <ref name="Fischer-Tropsch">Fischer-Tropsch</ref>; Ngoài ra, khí tổng hợp còn có thể được chuyển đổi thành <ref>metanol</ref>, có thể được trộn trực tiếp thành nhiên liệu hoặc chuyển đổi thành xăng qua quá trình chuyển hóa <ref name="methanol">methanol</ref> thành xăng. Khí hóa kết hợp với công nghệ <ref name="Fischer-Tropsch" /> hiện đang được sử dụng bởi công ty hóa chất <ref>Sasol</ref> của Nam Phi <ref name="South Africa">South Africa</ref> để chế tạo nhiên liệu xe cơ giới từ than đá và khí tự nhiên. Ngoài ra, khí [[hydro]] thu được từ khí hóa có thể được sử dụng cho các mục đích khác nhau, chẳng hạn như cung cấp năng lượng cho nền kinh tế dùng khí <ref>hydrogen</ref>, chế tạo <ref>ammonia</ref>, hoặc nâng cấp nhiên liệu hóa thạch.
Trong quá trình khí hóa, than được hòa trộn lẫn với khí <ref>oxygen</ref> và hơi nước trong khí và sau đó được làm nóng và điều áp. Trong phản ứng, các phân tử oxy và phân tử nước chuyển hóa than thành khí carbon monoxide (CO), đồng thời giải phóng khí hydro (H2). Quá trình này đã được thực hiện ở cả các mỏ than nằm sâu dưới lòng đất và đặc biệt trong quá trình sản xuất khí, nguồn khí được sản xuất đã cung cấp cho thị trấn và được bán lại cho khách hàng với nhiều mục đích sử dụng như để đốt, để chiếu sáng, hay để sưởi ấm và cả nấu nướng.
3C (như Than) + O2 + H2O → H2 + 3CO
Nếu các nhà máy lọc dầu muốn sản xuất xăng, thì khí tổng hợp được thu thập ở trạng thái này và sau đó được chuyển thành phản ứng Fischer-Tropsch. Tuy nhiên, nếu hyđro là sản phẩm cuối mong muốn, thì khí tổng hợp được đưa vào phản ứng dịch chuyển khí nước <ref>water gas ship reaction</ref>, nơi có nhiều hydro hơn.
