在自然狀態(tài)下，甲烷可以在地底下或者海底找到，大氣中也含有甲烷，這些甲烷稱為大氣甲烷[4]。在原始大氣中，甲烷是主要成分之一。自1750年以來，地球大氣中的甲烷濃度增加了約150％，造成的全球暖化效應(yīng)並佔(zhàn)總長(zhǎng)壽命輻射以及全球所有溫室氣體的20％（不包括水蒸氣）[5]。在太空中，不少星體的表面和大氣中也有甲烷。

甲烷的結(jié)構(gòu)是由一個(gè)碳和四個(gè)氫原子透過sp3混成的方式化合而成，而且是所有烴類物質(zhì)中，含碳量*小，且含氫量*大的碳?xì)浠衔?，因此甲烷分子的分子結(jié)構(gòu)是一個(gè)正四面體的結(jié)構(gòu)，碳大約位於該正四面體的幾何中心，氫位於其四個(gè)頂點(diǎn)，且四個(gè)碳?xì)滏I的鍵的鍵角相等、鍵長(zhǎng)等長(zhǎng)。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的甲烷是一種無色無味的氣體[6]。一些有機(jī)物在缺氧情況下分解時(shí)所產(chǎn)生的沼氣主要成分就是甲烷。