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甲烷的化学式：CH4。甲烷是结构最简单的烷类，由一个碳原子以及四个氢原子组成。它是最简单的烃类也是天然气的主要成分。标准状态下的甲烷是一种无色无味的气体。一些有机物在缺氧情况下分解时所产生的沼气主要成分就是甲烷。甲烷是用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔及甲醛等物质的原料。
甲烷的结构是由一个碳和四个氢原子透过sp³杂化的方式化合而成，并且是所有烃类物质中，含碳量最小，且含氢量最大的碳氢化合物，因此甲烷分子的分子结构是一个正四面体的结构，碳大约位于该正四面体的几何中心，氢位于其四个顶点，且四个碳氢键的键的键角相等、键长等长。
甲烷的产生：据德国核物理研究所的科学家经过试验发现，植物和落叶都产生甲烷，而生成量随着温度和日照的增强而增加。另外，植物产生的甲烷是腐烂植物的10到100倍。他们经过估算认为，植物每年产生的甲烷占到世界甲烷生成量的10%到30%。
甲烷主要化学反应是：燃烧、蒸汽重整合成气、以及卤化反应。在一般情况下，甲烷的反应是很难控制。甲烷可以氧化成甲醇，但一般来说要完成这个化学反应时十分困难的，因为在一般情况下甲烷的氧化反应产物通常是二氧化碳与水，即使氧气不足也很难产生甲醇。但是若在酵素的协助下就能轻易地完成此氧化反应，例如甲烷单加氧酶，但产量无法达到工业生产的规模。