Die traditionellste und gegenwärtig am häufigsten vorgenommene Variante, um sich schmackhafte Speisen auf dem Grillrost zuzubereiten, ist das Grillen mit Grillkohle. Diese Möglichkeit hat sowohl Vor- als auch Nachteile und kann durchaus durch andere, wesentliche gesündere Methoden ersetzt werden. Auf einem Kohlegrill wird die Glut mit einem speziellen Anzünder und auf der Basis von handelsüblicher Grillkohle erzielt. Durch die Glut entsteht die für das Garen benötigte Hitze. Es entstehen jedoch noch weitere Faktoren, die für das Grillerlebnis eigentlich nicht gewollt sind. Diese Risiken treten insbesondere dann auf, wenn es sich um noch unbedarfte Grillanfänger handelt und ein falscher Umgang mit dem Gargut erfolgt. Deshalb ist es wichtig, beim Betreiben eines Kohlegrills schon etwas Erfahrung und „technisches Know-how“ mitzubringen.
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Die Traditionalisten und Klassiker unter den Grillern bevorzugen nach wie vor die Kohlebriketts oder die Grillkohle, weil diese Vorgehensweise den extrem rauchigen Geschmack und das gewünschte Aroma gerade bei Fleisch- und Wurstwaren am besten zur Geltung bringt. Trotz dessen kann aus dem Gargut austretendes Fett direkt in die Glut hinein gelangen und verbrennen. Es bilden sich Verbrennungspartikel, die sich in Form von Ruß am Grillgut absetzen und beim Verzehr in den Körper gelangen. Dabei handelt es sich jedoch um krebserregende Substanzen, innerhalb derer insbesondere das Benzypren gesundheitsgefährdend ist. Anhand von Messungen wurde ermittelt, dass sich durch den Rauch auf dem Kohlegrill etwa 5,8 bis 8,5 Mikrogramm pro Kilogramm Grillfleisch oder Wurst absetzen können.
Neben diesen Stoffabsonderungen kommt es beim Grillen mit Holzkohle zu verschiedenen natürlichen chemischen Reaktionen, bei denen polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe entstehen. Die im gepökelten Fleisch oder in speziellem Fleischbrät von Bratwürsten eingearbeiteten Nitritpökelsalze verbrennen zu krebserregenden Nitrosaminen. Darüber hinaus macht es keinen Unterschied, ob auf einem Holzkohlegrill tierische oder pflanzliche Produkte verarbeitet werden. Die gesundheitlich bedenklichen Stoffe lagern sich gleichermaßen an Obst und Gemüse ab.
Der richtige Umgang mit einem Holzkohlegrill muss zweifellos nicht gleich zu Krebs führen. Ist die Kohle entsprechend durchgeglüht und bildet sich eine graue Ascheablagerung, können die Risiken reduziert werden. Das Hineintropfen von Fett in die Glut sollte auf jeden Fall vermieden werden. Oftmals verflüssigt sich das erhitzte Fett oder Öl und gelangt an die heißen Metallteile des Grills, wo ebenfalls ein Verbrennungsprozess stattfindet. Am besten eignen sich die aus Aluminium gefertigten Auffangschalen, um tropfendes Fett aufzunehmen. Natürlich können nicht nur Fette, sondern ebenso die in Marinaden enthaltenen Kräuter oder andere Zutaten verbrennen und unangenehmen Rauch bilden. Durch das Einpinseln des Grillgutes mit der Würzmarinade oder durch das Bespritzen mit Bier wird die Freigabe von Benzypren erhöht.
Ist beim Grillen einmal ein Malheur passiert und einige Stellen am Fleisch, der Wurst, den Hähnchenschenkeln oder dem Gemüse sind verbrannt oder etwas zu dunkel geworden, sollten diese nicht verzehrt werden. Nur durch ein langsames Grillen auf der weißlichen Kohle kann ein zu scharfes Grillen verhindert werden. Verbrannte Stellen sollten nicht gegessen werden.