天然氣是以低分子飽和烴為主的烴類氣體與少量非烴類氣體組成的混合氣體，是一種低相對密度、低黏度的流體，無色，在常壓和293K時，CH₄～C₄H₁₀為氣態，C₅H₁₂～C₁₇H₃₆為液態，C₁₈H₃₈為固態。天然氣是一種可燃氣體，它與5%～15%的空氣混合易燃，點火溫度范圍在866.5～977.6K，具有很高發熱量。如在標準狀態下，甲烷的熱值為37260kJ/m³，比普通煤的熱值大1.5倍。這是表征天然氣的重要性質參數，因為天然氣定價最常用依據是它的熱值含量，而不是它的重量或體積。天然氣不僅是優質潔凈的燃料，更是優質的化工原料。在其組成中，甲烷(CH₄)占有絕大部分，乙烷(C₂H₆)、丁烷(C₄H₁₀)和戊烷(C₅H₁₂)含量不多，庚烷以上(C₅⁺)的烷烴含量極少。另外，還含有少量的非烴類氣體，如硫化氫(H₂S)、二氧化碳(CO₂)、一氧化碳(CO)、氮(N₂)、氫(H₂)、水蒸氣(H₂O)以及硫醇(RSH)，硫醚(RSR)，二硫化碳(CS₂)、羰基硫[或硫化羰或氧硫化碳(COS)]、噻吩(C₄H₄S)等有機硫化物，有時也含有微量的稀有氣體，如氦(He)、氬(Ar)等。在大多數天然氣中還存在著少量的不飽和烴，如乙烯(C₂H₄)、丙烯(C₃H₆)、丁烯(C₄H₈)，偶爾還含有極少量的環狀烴化合物——環烷烴和芳烴，如環戊烷、環己烷、苯、甲苯、二甲苯等。我國某些油氣田天然氣化學組成如表1-1、表1-2所示。