En la naturaleza, el metano se produce por la descomposición bacteriana anaeróbica de materia vegetal bajo el agua (donde a veces se le llama gas de pantano o gas de pantano). Los humedales son la principal fuente natural de metano producido de esta manera. Otras fuentes naturales importantes de metano incluyen las termitas (como resultado de procesos digestivos), volcanes, respiraderos en el fondo del océano y depósitos de hidrato de metano que se encuentran a lo largo de los márgenes continentales y debajo del hielo antártico y el permafrost ártico. El metano también es el componente principal del gas natural, que contiene entre un 50 y un 90 por ciento de metano (dependiendo de la fuente) y se presenta como componente del grisú (gas inflamable) a lo largo de las vetas de carbón.
La producción y combustión de gas natural y carbón son las principales fuentes antropogénicas (asociadas a los humanos-) de metano. Actividades como la extracción y el procesamiento de gas natural y la destilación destructiva de carbón bituminoso en la fabricación de gas de hulla y gas de coque-resultan en la liberación de cantidades significativas de metano a la atmósfera. Otras actividades humanas asociadas con la producción de metano incluyen la quema de biomasa, la ganadería y la gestión de desechos (donde las bacterias producen metano al descomponer el lodo en las instalaciones de tratamiento de desechos-y la materia en descomposición en los vertederos).
