Элементарный состав топлива в процентах по массе выражается следующей формулой:

.

Это так называемая рабочая масса топлива, то есть такой его состав, в каком оно подаётся в топку. Рабочая масса не даёт возможность судить о топливе как о горючем, так как она неустойчива и зависит от способа его добычи, перевозки и хранения. Содержание золы и влаги значительно колеблется, поэтому в различных расчётах и изучении свойств топлива приходится пользоваться искусственно созданными производными этого основного состава, лишая его того или иного компонента.

Путём искусственной подсушки пробы при  можно удалить всю влагу, как внешнюю, так и внутреннюю, и тогда останется сухая масса:

.

Так как азот и кислород находятся в топливе в связанном состоянии, то, исключив золу, получим горючую массу:

.

Такое деление на массы условно.

Технические условия на поставку топлива даются по горючей массе, так как она является более устойчивой. В теплотехнических расчётах принято иметь дело с рабочей массой.

Для вывода пересчетной формулы с одной массы на другую, например из горючей в рабочую, запишем:

;

.

Тогда, если обозначим через  содержание какого-либо элемента в рабочей массе, а через – в горючей, то, очевидно, можно написать:

.

Аналогично можно найти все коэффициенты.

Наряду с элементарным составом, одной из основных характеристик топлива является его теплота сгорания. Различают высшую и низшую теплоту сгорания.

Высшей теплотой сгорания называется количество теплоты, которая выделяется при полном сгорании 1 кг топлива с последующим охлаждением продуктов сгорания до температуры конденсации водяных паров и использование теплоты конденсации для нагрева.

Низшей теплотой сгорания называется количество теплоты, которая выделяется при полном сгорании 1 кг топлива без использования теплоты конденсации водяных паров для нагрева.

Пересчёт высшей теплоты сгорания на низшую производится следующим образом.

Если учесть, что теплота испарения воды равна примерно 2500 МДж/кг и что при окислении одной массовой единицы водорода получается девять массовых единиц воды, то теплота, потребная на испарения воды, будет равна:

,

откуда

.

Если условно принять, что горючие элементы в топливе находятся в виде механической смеси, то можно вывести приближенную формулу для оценки .

Д.И. Менделеев получил полуэмпирическое выражение:

,

где три первые коэффициента, умноженные на 100, выражают теплоту сгорания углерода, водорода и серы, а четвёртый – теплоту парообразования воды.