天然气通常是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物（Natural Gas，简称NG）。其主要成分是甲烷，除了甲烷以外，还含有少量的C2-C4烷烃及微量的水、硫化氢、二氧化碳和氮气等。由于天然气中的甲烷等低碳烷烃，燃烧时热值高，燃烧产物相对于煤和石油污染少，通常视为一种清洁能源。
那么天然气是怎么形成的呢？海底石油和天然气是一对“孪生兄弟”，它们多栖身于海洋中的大陆架和大陆坡底下。在几千万年甚至上亿年以前，那时期的气候比现在温暖湿润，在海湾和河口地区，海水中氧气和阳光充足，加之江河带入大量的营养物及有机质，为生物的生长、繁殖提供了丰富的“食粮”，使许多海洋生物（如鱼类及其他浮游生物、软体动物）迅速大批地繁殖。据粗略计算，全世界海洋海平面以下100米厚的水层中的浮游生物，其遗体一年便可产生600亿吨有机碳，这些有机碳就是生成海底石油和天然气的原料。
但是，仅有这些生物遗体还不能形成石油和天然气，还需要一定的条件和过程。海洋每年接受数千亿吨沉积物，特别是在河口区，每年带入海洋的泥沙比其他地区更多。这样，年复一年地把大量生物遗体一层一层掩埋起来。如果这个地区处在不断下沉之中，堆积的沉积物和掩埋的生物遗体便越来越厚。被埋藏的生物遗体与空气隔绝，处在缺氧的环境中，再加上厚厚岩层的压力、温度的升高和细菌的作用，便开始慢慢分解，经过漫长的地质时期，这些生物体才逐渐变成了分散的石油和天然气。
而我们日常用的天然气是指通过生物化学作用及地质变质作用，在不同的地质条件下生成、运移，并于一定压力下储集在地质构造中的可燃气体。根据形成条件不同，天然气分为油田伴生气、气田气及凝析气田气。天然气是一种混合气体，其组成随气田和产气层位的不同而异。其中气田气的主要成分为甲烷（CH4），乙烷（C2H6）以上的烃类较少，同时还含有少量二氧化碳、水、氨和氩等非烃类组分；油田伴生气的特征是除含大量CH4外，C2H6以上的烃类含量较高；凝析气田除含有大批CH4外，戊烷（C5H12）以上烃类含量较高，并含有汽油和煤油组分。
光知道天然气是怎么形成的还不够，只有将天然气资源开采出来才能真正的让其为人所用。天然气同原油一样埋藏在地下封闭的地质构造之中，有些和原油储藏在同一层位，有些单独存在。对于和原油储藏在同一层位的天然气，会伴随原油一起开采出来。对于只有单相气存在的，我们称之为气藏，其开采方法既与原油的开采方法十分相似，又有其特殊的地方。由于天然气密度小，为0.75～O．8千克/立方米，井筒气柱对井底的压力小；天然气黏度小，在地层和管道中的流动阻力也小；又由于天然气膨胀系数大，其弹性能量也大。因此天然气开采时一般采用自喷方式，这和自喷采油方式基本一样。不过因为气井压力一般较高，加上天然气属于易燃易爆气体，对采气井口装置的承压能力和密封性能比对采油井装置要求高得多，通过这样的方式我们就得到了天然气。
