Doğalgaz, genellikle metan (CH₄) gibi hidrokarbonlardan oluşan bir karışımdır. Bu gazlar, özellikle organik maddelerin ayrışması ve çürümesi sonucu oluşan fosil yakıtlardan elde edilir. Doğalgaz, petrol ve kömür gibi fosil yakıtların yanı sıra biyolojik süreçlerle de oluşabilir.
Doğalgazın ana bileşeni metandır, ancak içinde az miktarda etan (C₂H₆), propan (C₃H₈), bütan (C₄H₁₀) ve azot (N₂) gibi diğer hidrokarbonlar ile karbon dioksit (CO₂), su buharı (H₂O) ve kükürt bileşikleri de bulunabilir. Doğalgaz, genellikle renksiz ve kokusuzdur; ancak, güvenlik nedenleriyle ticari doğalgaza bir koku eklenir, bu da gaz kaçaklarını tespit etmeyi kolaylaştırır.
Doğalgaz, enerji üretiminden ev ısıtmasına, sanayide kullanıma kadar bir dizi uygulamada kullanılır. İklim dostu bir enerji kaynağı olarak kabul edilir çünkü yanma sırasında diğer fosil yakıtlara göre daha az karbon dioksit üretir. Ayrıca, doğalgazın enerji yoğunluğu yüksektir, bu da küçük bir miktarının büyük miktarda enerji üretebileceği anlamına gelir. Gaz enerjisi, elektrik üretiminde, ısınma sistemlerinde, endüstriyel işlemlerde ve taşıma sektöründe kullanılmaktadır.