天然氣的化學組成及其物理化學特性因地而異：

主要成分是甲烷，還含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫等。無硫化氫時為無色無臭易燃易爆氣體，密度多在0.6～0.8g/cm3，比空氣輕。通常將含甲烷高于90%的稱為干氣，含甲烷低于90%的稱為濕氣。

天然氣 廣義指埋藏于地層中自然形成的氣體的總稱。但通常所稱的天然氣只指貯存于地層較深部的一種富含碳氫化合物的可燃氣體，而與石油共生的天然氣常稱為油田伴生氣。天然氣由億萬年前的有機物質轉化而來，主要成分是甲烷，此外根據不同的地質形成條件，尚含有不同數量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烴以及二氧化碳、氮氣、氫氣、硫化物等非烴類物質；有的氣田中還含有氦氣。天然氣是一種重要的能源，廣泛用作城市煤氣和工業燃料；在70年代世界能源消耗中，天然氣約占 18％～19％。天然氣也是重要的化工原料。