天然气的主要成分是甲烷CH4。大家日常所讲的天然气一般是指纯天然蕴含于地质构造里的烃类与非烃类气体混合物质。其构成以烃类为主导，并带有非烃汽体，主要是由甲烷(85%)和少许己烷(9%)、丙烷气(3%)、氮(2%)和乙烷(1%)构成。家庭用天然气在送至终端用户以前，为有助于泄漏检测，也要用碳醇、四氢噻吩等给天然气加上味道。
甲烷或是沼液的主要成分，是采暖和生产发电的主要然料。甲烷病菌一般生存在堆积物和淤泥中，那个地方的有机物氧化或细菌发酵也会产生氢和其它分子结构。甲烷细菌能依靠这种氢及其它物质的分子汲取电子器件，从而用电子与信息周围环境的二氧化碳产生代谢反应，保持自己性命。
甲烷属于典型的空气污染物，也是极为重要的含碳量网络资源。将二氧化碳和甲烷做为氮源，能够在一定条件下转化为合成气，合成气是一种极为重要的原料气，可以进一步形成车用汽油、工业甲醇、酒精、乙二醇、冰醋酸等。相比传统甲烷蒸汽重组，甲烷二氧化碳重组基本不耗费水，反而是很多运用二氧化碳，节能降耗的前提下并减轻温室气体减排工作压力。
天然气是高质高效、翠绿色洁净的低碳能源。加速天然气综合利用，推动融洽稳步发展，是中国推动电力能源生产与消费改革，创建清理低碳环保、优质高效的现代能源体系的主要途径。