天然气形成的原因是古生物遗骸长期沉积地下，经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物，具可燃性，多在油田开采原油时伴随而出，和石油并存于同样的岩层中。此外，在煤矿、泥盆纪页岩、地压盐水和结构紧密的砂岩中也会存在天然气，植物、垃圾、污水和动物的排泄物等有机物发酵时会产生沼气，性质类似天然气。