天然气主要成分烷烃。其中甲烷占绝大多数。另有少量乙烷、丙烷和丁烷。此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水气和少量一氧化碳及微量稀有气体。如氦和氩等。在标准状况下。甲烷至丁烷以气体状态存在。戊烷以上为液体。甲烷是最短和最轻烃分子。
尽管天然气无色无味。然而在送到最终用户前。常用硫醇来给天然气添加气味。以助于泄漏检测。天然气不像一氧化碳具有毒性。本质上对人体无害。不过如果天然气处于高浓度状态。并使空气中氧气不足以维持生命时。会致人死亡。作为燃料。天然气也会因发生爆炸而造成伤亡。虽然天然气比空气轻而容易发散。但是当天然气在房屋或帐篷等封闭环境里聚集情况下。达到一定比例时。就会触发威力巨大的爆炸。爆炸可能会夷平整座房屋。甚至殃及邻近的建筑。甲烷在空气中的爆炸极限下限为５％。上限为１５％。