Le principe de sa fabrication repose sur le même principe que la fabrication du charbon de bois : chauffage à relativement haute température à l’abri de l’air d’un composé organique.
La matière première est généralement des os dégraissés en les faisant bouillir. En 1872, Henry Watts note que les os doivent être frais et que les os ayant subi une décomposition ne donnent pas d’aussi bons résultats. Il recommande également l’utilisation d’os longs et cylindriques. Les côtes, les crânes et les vertèbres ont un moins bon rendement et doivent être réservés pour la préparation de la gélatine. Il peut être fabriqué également avec de l’ivoire : « avec les rognures d’ivoire mises au rebut par les tabletiers… ». Il est alors parfois appelé « charbon d’os ».
Les os sont placés dans des marmites hermétiques. Elles sont placées dans un four qui est souvent décrit comme un four à réverbère : « On remplit de ces matières premières des marmites en fonte d’une capacité de 25 kg environ, qu’on empile les unes sur les autres, dans la chambre d’un four à potier. Le foyer est de niveau avec la sole du four ; un mur en briques réfractaires sépare le foyer de la chambre où sont entassées les marmites… On chauffe au rouge jusqu’à ce qu’il ne se dégage plus de produits volatils. Après 36 heures de feu, on extrait le charbon des marmites pour le renfermer dans des étouffoirs. ».
Le charbon est ensuite broyé avec des méthodes variant en fonction de son utilisation ultérieure.