Wybuch pyłu węglowego – egzotermiczna reakcja chemiczna, przebiegająca w bardzo krótkim czasie, powodująca powstanie znacznej ilości gazów w wyniku czego następuje gwałtowny wzrost ciśnienia, który w postaci fali podmuchu rozprzestrzenia się od miejsca zainicjowania wybuchu.
Warunki konieczne do zaistnienia wybuchu pyłu węglowego: pył węglowy – obecność niebezpiecznego pyłu węglowego o odpowiednim stężeniu. Niebezpieczny, tzn. pochodzący z pokładu zagrożonego wybuchem pyłu węglowego. Wszystkie aktualnie eksploatowane w Polsce pokłady węgla zawierają ponad 10% części lotnych w bezwodnej i bezpopiołowej substancji węglowej. Nagromadzenie pyłu węglowego musi być takie, aby powstała mieszanina tego pyłu z powietrzem o stężeniu minimalnym 50 (30 według ang. opracowań) g/m³ powietrza. Optymalnym stężeniem dla zaistnienia wybuchu jest 300 g/m³ – 500 g/m³ czynnik aerodynamiczny – przyczyna umożliwiająca wzbicie w powietrze pyłu osadzonego na spągu, ociosach, obudowie, urządzeniach i utworzenie mieszaniny z powietrzem. Przyczyną tą może być: wybuch metanu, tąpnięcie, roboty strzałowe, wybuch gazów pożarowych. czynnik termiczny – inicjator (źródło zapłonu) wytworzonej mieszaniny o odpowiedniej temperaturze 550–1400 °C.