泥炭在自然状态下，呈块体，含水量一般为80~90%，泥炭的比重一般为1.20~1.60，组成物质横跨液相、气相和固相三种状态。其中固相物质的部分，以组成物质的角度来看，主要成分是有机物质(也是碳元素的主要来源)和矿物质两部分，而其中又以固相的有机物质比例最高。不同组成特性的泥炭，有不同的物理性质与化学性质。

泥炭按不同分解程度的、松软的植物残体堆积物，其有机质含量占30%以上。分解度较低的泥炭多呈浅棕色和浅褐色，含有大量植物残体;分解度较高的泥炭多呈黑褐色和黑色，质地较硬，腐殖酸含量增高，植物残体不易辨认。

泥炭中的有机质主要是纤维素、半纤维素、木质素、腐殖酸、沥青物质等。泥炭中腐殖酸含量常为10~30%，高者可达70%以上。泥炭中的无机物主要是粘土、石英和其他矿物杂质。

泥炭通常又分为高位泥炭和低位泥炭两种。高位泥炭是由泥炭藓、羊胡子草等形成，主要分布在高寒地区。高位泥炭含有大量的有机质，分解程度较差，氮和灰分含量较低，酸度高，pH值约为6~6.5或更酸。低位泥炭是由低洼处、季节性积水或常年积水地方生长的需要无机盐养分较多的植物如苔草属、芦苇属和冲积下来的各种植物残枝落叶多年积累形成的。低位泥炭一般分解程度较高，酸度较低，灰分含量较高。低位泥炭常因产地不同而品质有较大差异。