天然气与煤炭、石油并称目前世界一次能源的三大支柱。天然气的蕴藏量和开采量都很大，其基本成分是甲烷。它除了是廉价的化工原料外，主要作为燃料使用，它不仅作为居民的生活燃料，而且还被用作汽车、船舶、飞机等交通运输工具的燃料。由于天然气热值高，燃烧产物对环境污染少，被认为是优质洁净燃料。对天然气这个名字，大家并不会太陌生，但究竟什么是天然气?恐怕很多人就不能确切地回答了。其实，作为石油的伴侣，天然气也是以碳氢化合物为主要成分，并且是以气体状态存在的。通常所说的天然气都是指的可燃性气体。但从广义上来说，天然气除了以碳氢化合物组成的可燃气体外，凡经地下产出的任何气体都可称为天然气，如二氧化碳气、硫化氢气等。在工业上，按照来源、成份等的不同，天然气有几种不同的分类方法。
一、按天然气的烃类组成分类
根据天然气中重烃(C5以上为重氢)含量的多少，天然气可以分为干气和湿气，这一方法也被称为C5界定法。干气中甲烷的含量在95%以上，重烃含量很少，不与石油伴生；而湿气中含有较多的气态重烃，常与石油伴生。干气和湿气也可按天然气中含凝析油多少来区分，含油多的叫湿气，含油少的叫干气。目前，干气、湿气的划分界限世界尚无统一标准。但在油气勘探过程中，确定天然气的“干”、“湿”性质又很重要。通常，一些地区把每立方米中重烃液体含量13.5立方厘米作为标准：重烃含量低于13.5立方厘米的叫干气，高于13.5立方厘米的叫湿气。
二、按酸气含量分类
天然气还可以按酸气(二氧化碳和硫化物)含量的多少来分类，可分为酸性天然气和洁气：前者含有显著的硫化氢和二氧化碳等酸性气体，需要进行净化处理才能达到管输标准；而后者硫化氢和二氧化碳含量甚微，不再需要进行净化处理即可外输或利用。与湿气与干气的划分方法一样，酸性天然气和洁气的划分也采取了模糊的判据，具体的数值指标并无统一的标准。一般情况下，把硫含量20毫克/立方米作为界定的指标：硫含量高于这一数值的为酸性天然气，否则为洁气。
三、按矿藏特点分类
按矿藏特点的不同可将天然气分为气井气、凝析井气和油田气。前两者合称非伴生气、气田气，后者又称为油田伴生气。气井气——即纯气田天然气，气藏中的天然气以气想存在，通过气井开采出来，其甲烷含量高。凝析井气——即凝析气田天然气，在气藏中以气体状态存在，是具有高含量可回收烃液的气田气。其凝析液主要是凝析油，其次可能还有部分被凝析的水。这类气田的井口流出物除含有甲烷、乙烷外，还含有一定量的丙烷、丁烷及C5以上的烃类。油田气——即油田伴生气。它伴随原油共生，是在油藏中与原油呈相平衡接触的气体，从组成上亦认为属于湿气。气相中除含有甲烷、乙烷外，还含有一定量的丙烷、丁烷外，还含有戊烷、己烷甚至C9、C10组分。在油田气的组成中，除含大量甲烷以外，更以含有显著的重烃为特征，重烃含量一般为百分之几、百分之几十。而非伴生气、气田气中重烃极少，一般在0-3%以下，但甲烷含量经常在90%以上。
四、根据形成条件分类
在组成上，天然气和石油都以碳氢化合物为主要成分，但天然气的生成条件要比石油更为多样化：在生成阶段，石油要达到一定的埋藏深度才能大量生成，而天然气从浅到深都能生成；就物质来源来说，生成石油主要以水中浮游的动物、植物或称腐泥型有机质为主，而天然气除此以外还可以有高等植物或称腐殖型有机质；就成因来说，有有机成因的，也有无机成因的。根据其形成条件，天然气一般分为以下五种类型。生物气——在尚未固结成岩石的现代沉积淤泥中，在细菌的作用下，有机质可以生成以甲烷为主的天然气，俗称沼气。早期成岩气——沉积物中的有机质在其埋藏深度尚未达到生成石油深度以前，一部分腐殖型有机质即可开始生成甲烷气。油型气——有机质进入生成石油的深度以后，除大量生成石油外，同时也伴随着生成天然气。随着埋藏深度的不断增加，生成的天然气也逐渐增加，而生成的石油却逐渐减少，直到生成的全部都是干气，即甲烷气时，就停止了生油。煤型气——指煤系地层(含有煤层的沉积岩层)生成的天然气，其主要成分也是甲烷。从找油的角度来说，煤型气不是勘探对象，但是从寻找可燃气体为能源的角度来说，煤型气也不应忽视。因为其使用的手段、方法和形成气藏的地质条件，大体都和找油、找油型气一样。无机成因的天然气——由火成岩或地热所产生的气体，如甲烷、二氧化碳、硫化氢、氮气、汞蒸汽等。它属于干气，一般以甲烷为主，形成具有工业意义的非烃气藏。