天然气的主要成分是甲烷，同时还有少量的乙烷和丙烷，有的还含有硫化氢和二氧化碳等成分。有些天然气气田还伴生一些轻的凝析油。在气井现场，从地下采出的天然气经脱水、
脱砂与分离凝析油后，根据气体组成情况，进一步净化、分离。净化分离后的天然气可输送到城市，作民用燃料或车用燃料使用，还可送到工厂，作为重要的化工原料。
天然气是多种化工产品的主要原料，其中最重要的用途是合成氨、尿素、甲醇、甲醛和乙烯。
农业是国民经济的重要支柱，发展农业离不开化肥。化肥中以氮肥为主，尿素是一种主要的氮肥。合成氨是生产氮肥及尿素的主要原料。在世界合成氨产量中，80％以上是以天然气为原料的。世界上合成氨厂建设的重点，现在都已转向了天然气资源丰富的地区。
世界甲醇生产中70％以上也是以天然气为原料。甲醇为世界大宗有机化工产品之一，可用它制取甲醛和醋酸等。甲醇本身还可用作汽车燃料，它不仅燃烧性能良好，而且排放的污染物少。
天然气中的乙烷和丙烷经高温裂解可生产乙烯，乙烯是用途最广的有机化工基础原料。乙烯聚合后可得到聚乙烯树脂，它的用途很多，主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线、电缆、日用品等。以乙烯为原料可以生产氯乙烯，聚氯乙烯也是用途非常广泛的树脂。此外，从乙烯还能制成乙醇、乙二醇、醋酸等等。以天然气为原料生产的乙烯约占世界乙烯总产量的1/3，其乙烯产率比用石脑油等轻质石油馏分为原料时约高一倍。随着天然气产量的增加和乙烷、丙烷回收率的提高，天然气在乙烯生产原料中所占比例正在逐步增加。