一、上复松散层厚度
淮北煤田为全隐蔽煤田，上复松散的第三、四系冲积层。厚度在33～1000米以上，并且具有由北向南和由东向西逐渐增厚的趋势。正在开采的老矿区松散层厚度均在100米左右，新建矿区松散层厚度均在200～300米之间，个别井田达300米以上。
二、构造
煤田的主体形态为近南北向的构造体系，由若干个向背斜组成。主要向背斜中，煤田的北半部由东向西有皇藏峪复背斜、宿南向斜、南坪向斜、童亭背斜、五沟向斜、涡阳向斜、花沟向斜等。煤田内断裂构造比较发育。对煤田的储存形态起控制作用的主要断裂构造有20余条，其中南北向的有丰涡断层等，东西向的有宿北断层等。全煤田地层断距超过100米的断层约有100余条，有些区段次一级的中小型断层比较密集。煤田内局部伴有火成岩侵入。
三、煤层
含煤地层为石炭二叠系，主要含煤地层为二叠系石盒子组和山西组，次为石炭系太原组。二叠系一般有11个煤组，共含煤30余层，总厚度为7.10～23.35米，含煤系数达0.7%。其中可采者2～12层，可采总厚度2.95～20.97米。上石炭系太原组厚130～160米，含煤8～12层，其中仅有1～2层局部可采，未予进一步勘探。淮北煤田的煤层，从赋存的层位来看，具有由南向北逐渐降低的趋势；从赋存的厚度来看，具有由南至北和由东向西逐渐变薄的趋势。
四、煤质
二叠系煤层为低－中灰、低硫、低磷煤，太原组煤层为低灰、高硫煤。煤种齐全，从低变质到高变质，有气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、无烟煤和天然焦等品种。
濉萧矿区以高变质煤为主，如矿区南部的蔡山、前岭、卧龙湖、百善等均为无烟煤和天然焦。闸河中、南部为焦煤、瘦煤、无烟煤、天然焦。宿县矿区以气煤为主，仅有受岩浆岩影响的煤层变为无烟煤和天然焦。临涣矿区东部以气煤为主，西部和南部以肥煤、焦煤为主。涡阳矿区以炼焦煤为主，仅受岩浆侵蚀地区煤层为高变质的无烟煤和天然焦。淮北煤田主要煤层煤质为低硫（0.1～2%）、低磷（0.0009～0.071%）、中、低灰（12～25%）、属中等洗选程度至极难选的煤。原煤发热量QfDT＝5411～5632卡/克，QfDT＝7574～8014卡/克，净煤发热量QfDT＝5632～7122卡/克，QfDT＝8300卡/克。
淮北煤田的煤炭可作炼焦用煤、炼焦配煤、化工用煤、动力煤及民用煤。
五、瓦斯、煤尘情况
瓦斯方面，濉萧矿区因煤层埋藏浅，冲积层厚度小，瓦斯疏散快。9对矿井，其中低沼气7对，高沼气2对。随开采加深，瓦斯将会增加，有部分生产矿井由低瓦斯矿变为高瓦斯矿。宿县矿区和临涣矿区煤层埋藏深，冲积层厚度大，绝大多数矿井为高沼气矿井。煤尘方面，通过对煤层爆炸性指数计算（指数为20.03～38%）和爆炸性试验，淮北煤田的煤层均有爆炸危险。
六、水文地质
淮北煤田的水文地质条件中等。主要含水层为第四系砂层，含水丰富、渗透性较强。煤田北部除砀山、张大屯区外，第四系厚度由北向南自20米逐渐增加至90米。其他地区第四系厚度一般都在100米以上，从上到下，按岩性可分4个含水层（组）和3个隔水层（组）。
第一含水层埋藏在地表下20～30米内，局部深达50米，主要由2～5层浅黄、灰黄绿色粉细砂、粉砂和薄层粘土、砂质粘土组成。水质普遍为重碳酸型淡水，矿化度为0.2～0.5克/升，硬度在11～15H°。第二含水层埋藏在地表下40～80米内。水质类型为重碳酸盐～硫酸盐钠镁型水，局部为氯化物型水。第三含水层埋藏在地表下100～180米。宿县一带水质类型为重碳酸～硫酸盐类型，矿化度为0.5～1克/升，硬度11～25H°。宿西水质类型为硫酸盐～重碳酸盐型和硫酸盐～氯化物型水，矿化硬度为1～2克/升，硬度为27～60H°，水质不符合饮用水标准。第四含水层埋藏深，在地表下200～350米以下。水质类型普遍为硫酸盐～氯化物钠镁水、硫酸盐～重碳酸钠水，矿化度为1.3～3克/升，硬度38～80.6H°。
3个隔水层（组）主要由棕黄色、褐黄色粘土和砂质粘土、浅灰绿色粘土及砂质粘土、局部夹有泥灰岩及钙质粘土组成。第三隔水层分布稳定，厚度大，质细、纯，可塑性强，为煤田内重要隔水层，因此上部水与煤系之间无水力联系。但第四含水层在大部分井田范围内均直接复盖煤系地层之上，是煤矿开采时的主要充水因素之一。