地下气化过程（Underground Coal Gasification，简称UCG）是在煤层中人工开掘的气化通道中进行的。
将地下的煤层点燃建立火源后，从地面的一个钻孔向煤层鼓入气化剂，使煤层燃烧而进行气化，另一钻孔排出煤气，煤层的燃烧和气化是一系列连续阶段所构成的复杂的物理化学过程。碳的燃烧是其过程的基础。因为煤层中挥发分析出后，主要残余物是焦炭，而碳的燃烧过程最长，并且是热量的主要来源。过程的其他各阶段进行的强度决定于碳燃烧阶段中放热的强度。从化学反应观点来看，煤的地下气化过程是在气化通道中气固两相分界面上进行的。所谓气相是指沿通道截面流动的气流（鼓风空气和蒸汽），而固相乃是自然煤层、不同热解程度的煤、煤层的顶底板岩石以及气化所形成的灰渣。岩石、灰渣、天然煤和不同热分解的煤直接同气相，以及通过气孔和裂缝同气相接触的表面就构成气固两相的分界面。当煤在通道内气化时，气化带的长度要比用地面其他方法气化时长得多，因此在通道内使煤气化过程正常进行的主要条件是建立和维持合理截面的通道。这种通道的比反应面积要求是最大的，而鼓风和煤气的空气动力学特性，要有利于鼓风向煤表面的扩散和气化产品从煤表面排出。根据煤的物理化学性质、煤层埋藏的矿山地质条件不同，可形成两种类型的气化反应通道：无固相的自由通道和渗滤性多孔疏松的通道。
由于不需要将固体废弃物挖出地面（粉煤灰仍留在地下），不需要井下矿工，对地表的破坏小，因此地下煤气化技术成本低，这是其巨大的优势。
地下煤气化技术潜在的问题包括注井和采井的连接，煤层太薄，合成气变化大，污染地下水，潜在的地表塌陷，合成气热值低，对煤火的控制。
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