Το μεθάνιο είναι μια χημική ένωση με χημικό τύπο CH4. Είναι ένα υδρίδιο της ομάδας 14 και το απλούστερο αλκάνιο και αποτελεί το κύριο συστατικό του φυσικού αερίου. Η σχετική αφθονία του μεθανίου στη Γη το καθιστά ελκυστικό καύσιμο, αν και η δέσμευση και η αποθήκευσή του παρουσιάζει προκλήσεις λόγω της αέριας κατάστασής του υπό κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης.
Το φυσικό μεθάνιο βρίσκεται τόσο κάτω από το έδαφος όσο και κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας και σχηματίζεται τόσο από γεωλογικές όσο και από βιολογικές διεργασίες. Η μεγαλύτερη δεξαμενή μεθανίου βρίσκεται κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας με τη μορφή κλαθράτων μεθανίου. Όταν το μεθάνιο φτάνει στην επιφάνεια και στην ατμόσφαιρα, είναι γνωστό ως ατμοσφαιρικό μεθάνιο. Η συγκέντρωση μεθανίου στην ατμόσφαιρα της Γης έχει αυξηθεί κατά περίπου 150% από το 1750.