El metano (CH4) es el principal componente del gas natural, pero contiene además otros hidrocarburos ligeros como el etano (C2H6), el propano (C3H8), el butano (C4H10) o el pentano (C5H12) en mucha menor proporción. Se encuentra habitualmente en la proporción del 85%, mezclado con un 10% de etano, un 3% de propano, un 0,1% de butano y un 0,7 de nitrógeno. Todos tienen un punto de ebullición muy bajo, de hasta –158,9 ºC en el caso del metano. Mientras que a temperaturas ordinarias los hidrocarburos con 5-10 átomos de carbono son líquidos, estos hidrocarburos de menor peso molecular (menos de 5 carbonos) se presentan en forma de gas o vapor.
Para extraer la energía contenida en los enlaces químicos C-H se ha de producir el proceso de combustión. La combustión es una reacción de oxidación (exotérmica) de un cuerpo combustible (gas) con otro cuerpo oxidante (aire), llamado comburente. Esta transformación va acompañada de desprendimiento de calor y el fenómeno acostumbra a ser perceptible por la presencia de una llama que constituye una fuente de luz y calor. Para que la combustión tenga lugar, hace falta que el combustible y el comburente estén en contacto y en las proporciones adecuadas, y que la temperatura de la mezcla sea superior a su temperatura de combustión.
La densidad relativa del gas natural, tomado el aire como referencia, es de 0,6 a 0,66, es decir, es menos denso o pesado que el aire. Su poder calorífico, o cantidad de calor desprendida en la combustión completa por unidad de volumen, es de 6,6 a 12 te/m3.