砂、泥和其他沉積物被石化樣品分析顯微鏡
天然氣主要由甲烷組成，還有一些較重的且更為復雜的烴類，
如乙烷、丙烷和丁烷。在家用、商用及工業中用做燃料的常見氣體
實際上是純甲烷。天然氣燃燒的主要組分——甲烷是一種無色、無
味的氣體(天然氣的氣味是人工加上的)，其燃燒時產生一種白色的
、發出弱光的火焰。
天然氣是較清潔的可燃化石燃料，燃燒主要生成水蒸氣和二氧
化碳。甲烷還是用來生產溶劑和其他有機化學產品的重要原材料。
丙烷和丁烷通常是從天然氣中抽提出來的，而且分別銷售。液化石
油氣(LPG)的主要成分是丙烷，是原始產出的天然氣中一種常見的
組分，不用管線輸送。
通常，天然氣還含有一些雜質，比如二氧化碳(酸氣)、硫化氫
(有酸味的氣體)、水蒸氣、氦氣以及其他微量氣體。由于二氧化碳
不能燃燒，所以它會降低天然氣的價值。然而，二氧化碳可以用來
注入老(廢棄的)油田，以提高采收率，所以，人們常常從天然氣中
獲取它并作為一種副產品出售。氦氣也可以用做油田充注氣體，而
氦氣在電子制造業中是很有價值的，它還被用來充注氣球和飛艇。
幾乎所有的天然氣都是在地下儲集層中發現的，且常常與石油
伴生。天然氣與石油是那些千萬年前死亡的植物和動物遺體沉積到
湖泊或海洋底部形成的。大部分的這種有機質在空氣中被分解(氧
化)并散失在大氣中，但有一些則在被分解之前就掩埋了，或者在
不流通的、缺氧的水體中沉積下來，不會被氧化破壞。
隨著時間的推移，砂、泥和其他沉積物被石化了(被壓縮成巖
石)。隨著這些沉積物的向上堆積，這些有機質就被保存在沉積巖
內。較終，在這些不斷積累的沉積層中，重量產生的壓力和熱力將
這些有機質轉變成了天然氣和石油。沉積的“源”巖包括煤層、頁
巖及一些石灰巖，由于富含有機質而呈暗色。許多沉積盆地主要生
成天然氣。
煤是由木質在一定的溫度與時間條件下形成的。木質與煤具有
一種相似的化學性質——它們只能生成甲烷。這就是煤礦為什么危
險而且能夠發生爆炸的原因。鉆井常常鉆入煤層去勘探煤層氣，這
是當木質被轉化為煤時常形成純甲烷氣。這種煤層氣可以被煤層吸
附并沿著煤的天然裂隙分布，這些裂隙一旦被破壞，先釋放出水，
然后放出甲烷。
