Le gaz naturel est principalement constitué de méthane (CH4, soit un atome de carbone et quatre atomes d'hydrogène) et se classe dans la famille des hydrocarbures. À l'origine, il est gazeux, incolore et inodore (il est odorisé artificiellement afin d’être détectable).

Le gaz naturel est une énergie primaire, c'est-à-dire qu’il représente une forme d'énergie disponible dans la nature, avant toute transformation. Sa formation résulte de la lente décomposition de micro-organismes végétaux et animaux ayant eu lieu durant des millions d'années. Le gaz naturel provient des couches géologiques du sous-sol où il peut être détecté seul (gisement sec) ou associé au pétrole (gisement mixte). Ces gisements se situent généralement à des profondeurs de 1'000 à 4'000 mètres.

Le gaz naturel est une énergie disponible et sûre. Considérée comme l'énergie fossile la plus propre, ses émissions de gaz à effet de serre sont moindres. Quant à ses qualités environnementales, elles sont nombreuses. Lors de sa combustion par exemple, le gaz naturel n'émet quasiment ni soufre ni particules ; les éventuelles émissions d'imbrûlés ne participent par ailleurs que très peu à la formation d'ozone en milieu urbain. Les émissions de CO2 sont de 25 à 30% moindre par rapport à celles du pétrole et d'au moins 40 à 50% moindre par rapport à celles du charbon en fonction du procédé d'utilisation et de la qualité du combustible.