甲烷是一種簡單的有機化合物，化學式爲CH₄，主要由以下途徑產生：
有機物質在缺氧條件下分解。在自然界中，如沼澤、垃圾堆、污水處理廠和反芻動物的胃等地方，產甲烷菌（一種特殊的微生物）會將有機物質轉化爲甲烷和二氧化碳。這些有機物質可能來源於植物、動物的遺骸，經過長時間的高溫和高壓作用形成天然氣、頁岩氣、可燃冰等。
實驗室中可以通過加熱醋酸鈉和氫氧化鈉來生產甲烷。
地球早期的甲烷形成可能比之前認爲的更容易也更普遍。在溫暖環境和光的作用下，一些含水環境中可能產生甲烷。
一些活的植物體和落物（如枯枝落葉等）也會排放甲烷。
地下岩石和水發生化學反應也能生成甲烷，這種甲烷可能被釋放到大氣中。