甲烷是結構簡單的碳氫化合物。廣泛存在于天然氣、沼氣、煤礦坑井氣之中，是優質氣體燃料，也是制造合成氣和許多化工產品的重要原料。從分子的層面上來說，甲烷是一種比二氧化碳更加活躍的溫室氣體，但它在大氣中數量較少。

甲烷，化學式CH?，是簡單的烴，由一個碳和四個氫原子通過sp3雜化的方式組成，因此甲烷分子的結構為

分子結構圖

正四面體結構，四個鍵的鍵長相同鍵角相等。極難溶于水。在標準狀態下甲烷是一無色無味氣體。一些有機物在缺氧情況下分解時所產生的沼氣其實就是甲烷。從理論上說，甲烷的鍵線式可以表示為一個點“·”，但實際并沒有看到過有這種用法，可能原因是“·”號同時可以表示電子。所以在中學階段把甲烷視為沒有鍵線式。

甲烷主要是作為燃料，如天然氣和煤氣，廣泛應用于民用和工業中。作為化工原料，可以用來生產乙炔 、氫氣、合成氨、碳黑、硝氯基甲烷、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、silvhuatan和氫氰酸等。