Than nâu bắt đầu tích tụ từ sự phân rã từng phần của thực vật, hoặc than bùn. Bị chôn vùi bên dưới các trầm tích khác làm cho nhiệt độ tăng, tùy thuộc vào gradient nhiệt độ và điều kiện kiến tạo và sự gia tăng áp suất. Các yếu tố này làm cố kết vật liệu và làm chúng mất nước và vật chất bay hơn (cơ bản là metan và cacbon dioxit). Quá trình này được gọi là sự hóa than, làm tăng hàm lượng cacbon, và lượng nhiệt của vật chất. Khi bị chôn vùi sâu hơn và trải qua thời gian lâu dài làm độ ẩm và chất bay hơi càng giảm, thậm chí có thể chuyển thành loại than đá cao cấp hơn như than bitum hoặc than anthracit.[9]

Các mỏ than nâu tất nhiên có tuổi trẻ hơn than đá, chúng được hình thành vào khoảng Đệ tam.