1.低温度氧化阶段（潜伏期）
煤在常温下能吸附空气中的氧，在煤的表面生成一些不稳定的初级氧化物，其氧化放热量很少，煤的温度不会升高，但内部却在发生质的变化，在煤的潜伏期内表现出煤的重量略有增加，化学活性增强，着火温度降低。
2.自热阶段（自热期）
经过低温氧化阶段，煤被活化，煤的氧化速度加快，氧化放热量增大，煤温逐渐升高，此阶段称为自热阶段。这一阶段空气中的氧含量减少，一氧化碳和二氧化碳含量增加，当达到临界温度（60～80℃）时，开始出现特殊的火灾气味，如煤油味、焦油味等。
3.自燃阶段
燃烧阶段是煤从低温氧化发展到自燃的最后阶段。燃烧阶段的特征是空气中的氧含量显著减少，二氧化碳含量剧增，并出现更多的一氧化碳，在巷道内出现浓烈的烟雾，有时还出现明火。