La molecola ha forma tetraedrica; l'atomo di carbonio è al centro di un tetraedro regolare ai cui vertici si trovano gli atomi di idrogeno.

Il metano è il principale componente del gas naturale, ed è un eccellente carburante poiché produce il maggior quantitativo di calore per massa unitaria. Bruciando una molecola di metano in presenza di ossigeno si forma una molecola di CO₂ (anidride carbonica), due molecole di H₂O (acqua) e si libera una quantità di calore:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O [+ 891 kJ/mol]

Cada uno de los átomos de hidrógeno está unido al carbono por medio de un enlace covalente. Es una sustancia no polar que se presenta en forma de gas a temperaturas y presiones ordinarias. Es incoloro e inodoro y apenas soluble en agua en su fase líquida.

En la naturaleza se produce como producto final de la putrefacción anaeróbica de las plantas, este proceso natural se puede aprovechar para producir biogás. Puede constituir hasta el 97 el gas natural. En las minas de carbón se le denomina grisú y es muy peligroso por su facilidad para inflamarse.