甲烷是一种很重要的燃料，是天然气的主要成分，约占87%。在标准大气压下，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，通常是使用甲硫醇和乙硫醇。在一大气压力的环境下，甲烷沸点是-161℃。空气中的瓦斯含量只要超过5%至15%就非常容易燃烧。液化的甲烷不会燃烧，除非在高压的环境中（通常是4至5大气压力）。中国国家标准规定，甲烷气瓶为棕色，字体为白字。
甲烷在自然界分布非常广泛，是天然气、沼气、坑气的主要成分之一。它可以用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。甲烷用作热水器、燃气炉热值测试标准原料。生产可燃气体报警器的标准气、校正气。还可以用于太阳能电池，非晶硅膜气相化学沉积的碳源。以及甲烷用作医药化工合成的生产原料。甲烷高温可以分解成炭黑，用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂；氯仿和CCl4都是重要的溶剂。
除作燃料外，大量用于合成氨、尿素以及炭黑，还可以用于生产甲醇、氢气、乙炔、乙烯、二硫化碳、硝基甲烷、氢氰酸和1,4-丁二醇等。甲烷氯化可得一、二、三氯甲烷及四氯化碳。
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。
2018年4月2日，美国能源部劳伦斯伯克利实验室的研究人员首次直接证明了甲烷导致地球表面温室效应不断增加。