煤系陆源泥质岩主要形成于浅湖、潟湖、三角洲平原分流间湾、前三角洲、河流相的泛滥平原等沉积环境中，是母岩在风化形成的粒度小于0.0039毫米的黏土矿物颗粒，经搬运在水盆地中沉积而成的。颜色主要有紫红色、紫灰色、灰色、深灰色、黑色等。主要由黏土矿物和陆源碎屑矿物组成，黏土矿物常见的有高岭石、水云母、蒙脱石等；陆源碎屑矿物主要是石英、云母及少量长石。常见结构为泥状结构、生物泥状结构、鲕状或豆状结构及残余结构等，沉积构造以水平层理和块状层理为主，泥质岩还可见干裂、雨痕、虫迹、晶体印模等构造，有时还可见到变形、斑点、巢状、带状和瘤状构造等。

根据颜色和成分的不同，煤系陆源泥质岩可分为紫红色泥岩、紫灰色泥岩、灰色泥岩、深灰色泥岩、黑色泥岩、粉砂质泥岩、铁质泥岩、钙质泥岩、硅质泥岩、碳质泥岩等；根据黏土矿物成分的不同，煤系陆源泥质岩可分为高岭石泥质岩、伊利石-高岭石泥质岩、蒙脱石泥质岩。

质纯的单矿物泥质岩尤其是弱固结的黏土具有一些特殊的物理性质，如可塑性、吸水性、耐火性和吸收性等，这些性质使泥质岩具有更广泛的工业价值，可作为陶瓷原料、耐火材料、漂白剂、净化剂和钻井泥浆原料，但其可塑性、吸水性等对工程建设存在不利影响。含煤岩系中陆源泥质岩蕴藏着丰富的地质信息，通过分析泥岩中微量元素、常量元素和黏土矿物含量进行地球化学特征研究，可以反演含煤期古气候（酸碱性、古温度、古盐度等）特征和变化规律。由于煤系陆源泥质岩微孔发育，封盖能力强且性能稳定，是良好的封盖岩类，能防止煤层气逸散，为煤层气的保存提供良好的条件。煤系陆源泥质岩中富有机质，还可作为页岩气的来源和储层。