甲烷是结构最简单的烃类，化学式为CH4，其是无色、可燃气体，由一个碳原子以及四个氢原子组成。它是天然气的主要成分。
晶体结构
目前已知有九种不同的固态甲烷晶体结构。若在常压下将甲烷降至甲烷的冰点会形成甲烷一的晶体结构，这种晶体结构属于立方晶系，空间群为Fm3m。由于氢原子的位置在甲烷一晶格中是不固定的，即甲烷分子可以自由转动。因此，它是一个可塑性晶体。
爆炸极限
甲烷的爆炸极限范围，即甲烷在空气中能够形成爆炸性混合物的最低和最高浓度。在这个范围内，一旦遇到明火、高温或电火花等点火源，就可能引发爆炸。甲烷的爆炸极限范围受到多种因素的影响，包括温度、压力、混合气体的组成等。
一般来说，甲烷在空气中的爆炸极限范围大致为5%~15%(体积比)。也就是说，当甲烷在空气中的浓度低于5%时，由于可燃物不足，即使遇到点火源也不会发生爆炸;而当浓度高于15%时，由于氧气不足，同样无法形成爆炸性混合物。
用途
以甲烷为主要成分的天然气，用作优质气体燃料。现代化的勘探、采输技术促进了天然气的大规模利用，使之成为世界第三能源。天然气加压液化所得的液化天然气，热值比航空煤油高15％，用于汽车、海上快艇和超音速飞机，不但能提高速度，而且可节省燃料消耗。
甲烷经蒸汽转化可制得合成气；经热裂解可生产乙炔或炭黑；经氯化可制得甲烷氯化物；经硫化可制得二硫化碳；经硝化可制得硝基烷烃；加氨氧化可制得氢氰酸；直接催化氧化可得甲醛。
健康危害
甲烷具有高度的易燃性，和空气混合时也可能造成爆炸。其和氧化剂、卤素或部分含卤素之化合物接触会有极为猛烈的反应。甲烷同时也是一种窒息气体，在密闭空间内可能会取代氧气。若氧气被甲烷取代后含量低于19.5%时可能导致窒息。