天然氣是指自然界中天然存在的一切氣體，包括大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈中各種自然過程形成的氣體。而人們長期以來通用的“天然氣”的定義，是從能量角度出發(fā)的狹義定義，是指天然蘊藏于地層中的烴類和非烴類氣體的混合物，主要成分烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣及微量的惰性氣體，如氦和氬等。在標準狀況下，甲烷至丁烷以氣體狀態(tài)存在，戊烷以上為液體。

天然氣主要存在于油田氣、氣田氣、煤層氣、泥火山氣和生物生成氣中，也有少量出于煤層。天然氣又可分為伴生氣和非伴生氣兩種。伴隨原油共生，與原油同時被采出的油田氣叫伴生氣；非伴生氣包括純氣田天然氣和凝析氣田天然氣兩種，在地層中都以氣態(tài)存在。凝析氣田天然氣從地層流出井口后，隨著壓力和溫度的下降，分離為氣液兩相，氣相是凝析氣田天然氣，液相是凝析液，叫凝析油。 油田與煤炭、石油等能源相比，天然氣在燃燒過程中產(chǎn)生的能影響人類呼吸系統(tǒng)健康的物質(zhì)極少，產(chǎn)生的二氧化碳僅為煤的40%左右，產(chǎn)生的二氧化硫也很少。天然氣燃燒后無廢渣、廢水產(chǎn)生，具有使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢。但是，對于溫室效應，天然氣跟煤炭、石油一樣會產(chǎn)生二氧化碳。因此，不能把天然氣當做新能源。

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天然氣的商業(yè)生產(chǎn)主要來自油田和天然氣田。 天然氣和石油常常并存于同樣的巖層中，可以在這些油井中吸取天然氣。此外，在煤礦、泥盆紀頁巖、地壓鹽水和結(jié)構(gòu)緊密的砂巖中也會存在天然氣。然而從中開采天然氣的成本較高，相關(guān)技術(shù)發(fā)展緩慢。 植物、垃圾、污水和動物的排泄物等有機物發(fā)酵時會產(chǎn)生沼氣，性質(zhì)類似天然氣。