Το φυσικό αέριο είναι ένα εξαιρετικά εύφλεκτο άοσμο και άχρωμο αέριο υδρογονάνθρακα που αποτελείται σε μεγάλο βαθμό από μεθάνιο. Παράγεται σε αποθέσεις υπό πίεση που βρίσκονται βαθιά στο φλοιό της Γης, που συνήθως βρίσκονται ακριβώς πάνω από κοιτάσματα πετρελαίου. Το αέριο δημιουργείται με τον ίδιο περίπου τρόπο όπως το πετρέλαιο, από γεωλογικές διεργασίες που δρουν στην οργανική ύλη για εκατομμύρια χρόνια. Η υψηλή ικανότητα καύσεως σε συνδυασμό με τις χαμηλές εκπομπές ρύπων το καθιστούν έναν πόρο υψηλής αξίας. Πιο οικονομικό από την ηλεκτρική ενέργεια, το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται κυρίως για τη θέρμανση σπιτιών, συσκευές μαγειρέματος και λειτουργίας, όπως θερμοσίφωνες και στεγνωτήρια ρούχων.
Οι πρώτοι πολιτισμοί είχαν μια ενδιαφέρουσα σχέση με το φυσικό αέριο. Καθώς διέρχονταν από βαθιά μέσα στη γη, περιστασιακά περιστατικά όπως κεραυνοί την ανάφλεξαν. Στους αρχαίους λαούς, η φωτιά που προερχόταν ανάμεσα σε βράχους ή από ρηχούς ελώδεις εκτάσεις χωρίς ορατή καύσιμη πηγή είχε θεϊκή ή υπερφυσική σημασία. Ένα διάσημο παράδειγμα είναι ο θρύλος της «αιώνιας φλόγας» του Παρνασσού, που ανακαλύφθηκε από έναν Έλληνα βοσκό κατσίκας πριν από περίπου 3,000 χρόνια. Ο ναός του Μαντείου των Δελφών φέρεται να χτίστηκε γύρω από τη φωτιά και η ιέρεια εξέδωσε προφητείες εμπνευσμένες από τις θαυματουργές φλόγες.
Μέχρι το 500 π.Χ., οι Κινέζοι βρήκαν έναν τρόπο να αξιοποιήσουν αυτό το αέριο δημιουργώντας υποτυπώδεις αγωγούς με μίσχους μπαμπού. Εντοπίζοντας περιοχές όπου διαφεύγει από τη γη, διοχέτευσαν το αέριο για να τροφοδοτήσει τις φωτιές κάτω από γλάστρες με βραστό θαλασσινό νερό για να παράγουν αποσταγμένο πόσιμο νερό.
Το 1785, το Ηνωμένο Βασίλειο κυκλοφόρησε στο εμπόριο ένα εναλλακτικό φυσικό αέριο που παράγεται από άνθρακα. Η παραγωγή εξαπλώθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες μετά το γύρισμα του αιώνα, αλλά το αέριο που παράγεται από άνθρακα ήταν λιγότερο καθαρό και λιγότερο αποδοτικό. Το 1821, ο William Hart της Νέας Υόρκης έσκαψε το πρώτο πηγάδι αναζητώντας φυσικό αέριο και σύντομα ακολούθησε η πρώτη αμερικανική εταιρεία φυσικού αερίου. Ο Robert Bunsen εφηύρε τον καυστήρα Bunsen το 1885 και μέχρι το 1938 το φυσικό αέριο ήταν ένας ρυθμιζόμενος πόρος στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Εκτός από τα φυσικά κοιτάσματα, μικροσκοπικοί μικροοργανισμοί που ονομάζονται μεθανογόνα παράγουν φυσικό αέριο διασπώντας την οργανική ύλη. Τα μεθανογόνα βρίσκονται στα έντερα των ανθρώπων και πολλών ζώων, συμπεριλαμβανομένων των βοοειδών, και μπορούν επίσης να βρεθούν κοντά στην επιφάνεια της Γης σε αναερόβιες συνθήκες. Αυτοί οι μικροοργανισμοί είναι υπεύθυνοι για το αέριο υγειονομικής ταφής, το πιο σωστά ονομαζόμενο βιογενές μεθάνιο, όπως διακρίνεται από το θερμογόνο μεθάνιο, ή το εναποτιθέμενο αέριο. Αν και μεγάλο μέρος του φυσικού αερίου διαφεύγει στον αέρα από διάφορες βιογενείς πηγές, γίνονται προσπάθειες για την ανάπτυξη τεχνολογίας που μπορεί να το συλλέξει από μη συμβατικές πηγές. Αυτό θα συμπλήρωνε τα φυσικά κοιτάσματα, τα οποία κατά ορισμένες εκτιμήσεις είναι αρκετά εκτεταμένα.
Σύμφωνα με τα στοιχεία της Υπηρεσίας Ενεργειακών Πληροφοριών από το 2006, η Ρωσία έχει περίπου το 27% των συνολικών αποθεμάτων στον κόσμο για κατατεθειμένο φυσικό αέριο — τα περισσότερα από κάθε άλλη χώρα. Οι χώρες της Μέσης Ανατολής έχουν συλλογικά περίπου το 40% των συνολικών αποθεμάτων στον κόσμο, με το Ιράν να έχει το μεγαλύτερο μέρος (περίπου 14%). Η Αφρική και η Ασία έχουν περίπου 8% η καθεμία με την Ασία να έχει λίγο περισσότερο από την Αφρική. Η Κεντρική και η Νότια Αμερική μαζί έχουν περίπου 4% μερίδιο — περίπου το ίδιο με τις Ηνωμένες Πολιτείες.