Energie la plus polluante, le charbon est confronté au durcissement permanent des réglementations relatives à l'environnement.
En ce qui concerne les poussières, le problème est réglé car les centrales modernes sont munies de dépoussiéreurs électrostatiques efficaces. Le problème des cendres peut être résolu par le recyclage dans diverses fabrications telles que le ciment ou le béton. Leur composition est en effet similaire à celle des sables ou graves, utilisés dans les matériaux de construction.
Les rejets d'oxyde de soufre (SO2) et d'oxyde d'azote (NOx) posent problème dans les centrales existantes. Un traitement aval des fumées, avec installation d'une unité de désulfuration et de dénitrification est un procédé demandant un investissement élevé et coûteux à l'usage. La filière du charbon pulvérisé avec traitement aval des fumées n'apparait pas viable et les recherches s'orientent donc vers des chaudières à combustion intrinsèquement propre.
Parmi les solutions actuelles figure la centrale à cycle combiné sur gazéifieur charbon, qui réduit très siginification les émissions de SO2 et de NOx. De même, la centrale à lit fluidisé circulant (LFC) utilise un foyer permettant directement la désulfuration par injection de calcaire, sans traitement aval, et dont la température relativement basse (850/900°) limite la formation de NOx. Toutefois, ces technologies ne peuvent être considérées comme du charbon propre, qui necessite de capter et stocker le CO2.
Le charbon propre est une nouvelle technologie émergente, qui n'est pas encore commercialisée. Sa production pourrait démarrer à partir de 2015.