고정층 가스화기는 석탄과 산화제의 공급이 향류로 진행되며 가장 오래전에 개발된 형태이며 연료가 가스화기의 하부로 내려오며, 수증기 및 산화제는 상부로 이동하면서 가스화 반응이 진행된다. 고정층 가스화기는 석탄의 가스화기 내에서 체류시간이 길기 때문에 대용량화에는 한계가 있다.
고정층(fixed bed) 가스화기는 석탄의 공급과 산화제의 공급이 향류로 진행되며, 이동층(Moving Bed) 가스화기라고도 하는데 가장 오래전에 개발된 형태이다. 직경이 약 5cm 정도 되는 연료가 가스화기의 상부에서 공급되어 서서히 하부로 내려오며, 수증기 및 산화제는 가스화기의 하부에서 공급되어 상부로 이동하면서 가스화 반응이 진행된다. 상부에서 내려오는 연료는 상승가스에 의해 순차적으로 건조, 휘발, 가스화, 연소반응 등의 과정을 거치며, 회(Ash)는 하부에서 건회 상태 또는 용융 상태로 제거된다. 고정층 가스화기는 높은 열회수, 높은 탄소 전환율, 낮은 산화제 요구량, 양호한 부하 조절성 등의 우수성을 지니고 있으나, 석탄의 가스화기내에서 체류시간이 1~2시간 정도로 상당히 길기 때문에 대용량화에는 한계가 있다. 상용화된 고정층 가스화기로는 건회처리 Lurgi(독일) 가스화기와 용융회처리 BGC/Lurgi(영국/독일) 가스화기 등이 있는데 북한이 흥남비료련합기업소와 남흥청년화학련합기업소에 설치한 석탄가스 발생로도 고정층 가스화기로 추정된다.