天然氣的主要成分是甲烷（CH4），它是一種無色、無味、輕于空氣的氣體。除了甲烷，天然氣中還含有少量的乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、正丁烷（C4H10）等碳氫化合物。另外，天然氣中也可能含有一些硫化氫（H2S）、氮氣（N2）和二氧化碳（CO2）等非甲烷組分。

甲烷是天然氣中含量最高、最重要的成分，通常占據天然氣總體積的70%以上。它的化學結構非常簡單，由一個碳原子和四個氫原子組成，分子式為CH4。甲烷是一種清潔、高效、環保的燃料，被廣泛用于工業、家庭和交通等領域。相比其他化石燃料如煤和石油，甲烷燃燒所產生的二氧化碳和其他污染物排放量較低，因此被認為是一種較為可持續的能源。

乙烷、丙烷、正丁烷等非甲烷組分通常只占天然氣總體積的數十分之一，它們的含量因地區和氣田而異。這些組分的存在通常會降低天然氣的熱值，也會增加氣體的稠度和壓縮度。硫化氫、氮氣和二氧化碳等組分則是通常被視為污染物，它們的存在可能會導致天然氣的低品質和高處理成本。因此，在生產、輸送和使用天然氣時，對天然氣的成分和質量進行分析和控制十分重要。