Метан є широко поширений в природі газ. Він завжди входить до складу пластової нафти. Багато метану розчинено в пластових водах на глибині 1,5...5 км. Газоподібний метан утворює поклади в пористих і тріщинуватих осадових породах. У невеликих концентраціях він присутній у водах річок, озер і океанів, в грунтовому повітрі і навіть в атмосфері. Основна ж маса метану розсіяна в осадових і вивержених породах. Нагадаємо також, що присутність метану зафіксовано на ряді планет Сонячної системи і в далекому космосі.
На сьогодні відомо кілька процесів, що призводять до утворення метану:
1. Біохімічний процес утворення метану відбувається в намулах, грунті, осадових гірських породах і гідросфері.
2. Термокаталітичний процес утворення метану полягає в перетворенні в газ органічної речовини осадових порід під впливом підвищених температури і тиску в присутності глинистих мінералів, що грають роль каталізатора.
3. Радіаційно-хімічний процес утворення метану протікає при впливі радіоактивного випромінювання на різні вуглецеві з'єднання.
4. Механохімічний процес утворення метану полягає в утворенні вуглеводнів з органічної речовини (вугілля) під впливом постійних і змінних механічних навантажень.
5. Метаморфічний процес утворення метану пов'язаний з перетворенням вугілля під впливом високих температур в вуглець. Даний процес є частина загального процесу перетворення речовин при температурі понад 500 °С.