大同煤田有兩個煤系：侏羅紀煤系與石炭二叠紀煤系。侏羅紀煤系，原形成於印支運動後期的坳陷盆地，以後由於燕山及喜馬拉雅山運動的影響，被卷入新華夏系多字型構造中，為單壹的弱粘結煤。侏羅紀煤系與石炭二叠紀煤系***有可采煤層18層，其中侏羅紀煤系有可采煤層15層、石炭二叠系有可采煤層3層，兩者總厚度為26米，相當於壹座七層大樓的高度。
大同煤田不僅儲量大，而且煤質也好。正在開采的侏羅紀煤系，是最好的動力用煤，被稱為“世界動力煤細糧”。它有五大特點：第壹是火力強，壹般的煤每公斤發熱量只有5000-6000大卡，只能燒開9-10公斤水；大同侏羅紀煤每公斤發熱量卻達約8000大卡，能燒開11-12公斤水。第二是灰分低，壹般的煤灰分都在10%-20%，即每百斤煤燒完後要留下10-20斤灰渣；大同侏羅紀的煤灰分只有5-8%，即每百斤燒完後只有5-8斤灰渣。第三是硫、磷等雜質少，大同侏羅紀煤含硫小於1%，含磷只有0.29%。第四是揮發分高，大同侏羅紀煤揮發分含量都在30%-34%間，用作燃料很容易點燃，宜於制煤氣，並且是加工轉化成煤化工產品的好原料。第五是硬度高。煤質堅硬開采起來費點事，但在運輸上，特別是長途運輸就很方便了。大同的優質煤很早就遐邇聞名，從前，北京、天津壹帶的煤商都用“口泉大塊”作為招徠顧客的商標。現在大同煤更是國家建設不可缺少的工業食糧。
此外，大同煤田還具有優越的開采條件。首先是它的煤層離地表很近，開鑿井筒壹般只要鑿下去60-100米就能見煤，最深的部分也不超過400米，因此，建井快、投資少。第二，煤層傾斜度小，壹般的斜度都在5%左右，便於機械開采。第三，頂板堅硬，頂板巖石多是堅硬的膠質巖石，有的地方采空了幾十年，頂板巖石還掉不下來。第四，瓦斯量少。第五，地下水少。壹般礦井湧水量都在每分鐘6-7噸左右，甚至更多，大同煤礦還不超過1噸，排水設備可節省。