甲烷的化学式为CH₄。碳原子的最外层有4个电子，氢原子最外层1个电子，一个碳原子形成4对共用电子对，一个氢原子形成一对共用电子对。甲烷的中心原子是碳原子，碳原子上的价电子都形成了共价键，属于ABn型的结构，当n=4时，该分子是正四面体结构，所以甲烷是正四面体构型。

甲烷燃烧的化学方程式是：

甲烷在空气中燃烧：CH₄ + 2O₂= 点燃= CO₂ + 2H₂O

现象：发出明亮的蓝色火焰，烧杯内壁有水珠，澄清石灰水变浑浊。

以氯化为例：可以看到试管内氯气的黄绿色气体逐渐变淡，有白雾生成，试管内壁上有油状液滴生成，这是甲烷和氯气反应的所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿(或三氯甲烷)、四氯化碳(或四氯甲烷)、氯化氢和少量的乙烷(杂质)的混合物。

常温常压下的甲烷是一种无色无味的气体。甲烷是一种有机化合物，分子式是CH4，分子量为16.043。甲烷是最简单的有机物，也是含碳量最小(含氢量最大)的烃。甲烷在自然界的分布很广，是天然气、沼气、坑气等的主要成分，俗称瓦斯。

甲烷是一种很重要的燃料，是天然气的主要成分，约占87%。在标准压力的室温环境中，甲烷无色、无味，家用天然气的特殊味道，是为了安全而添加的人工气味，通常是使用甲硫醇或乙硫醇。

它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。

温室气体指的是大气层中自然存在的和由于人类活动产生的能够吸收和散发由地球表面、大气层和云层所产生的、波长在红外光谱内的辐射的气态成分。

温室气体的作用是指能使地球表面变得更暖，类似于温室截留太阳辐射，并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为【温室效应】。

地球大气中最重要的温室气体有水汽、二氧化碳（CO2）、氧化亚氮（N2O）、甲烷（CH4）和和臭氧（O3）等。这些温室气体有些是由于自然过程产生的，还有许多完全由人为因素产生，由于水汽及臭氧的时空分布变化较大，因此在进行减量措施规划时，一般都不将这两种气体纳入考虑。《京都议定书》将六氟化硫（SF6）、氢氟碳化物（HFCs）和全氟碳化物（PFCs）也定为温室气体。