天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体（包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等）。
而人们长期以来通用的“天然气”的定义，是从能量角度出发的狭义定义，是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。在石油地质学中，通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主，并含有非烃气体。
天然气主要用途是作燃料，可制造炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成。
天然气是一种多组分混合气体，其主要成分是烷烃，其中大部分是甲烷，还有少量的乙烷、丙烷、丁烷和硫化氢、二氧化碳等气体。
天然气内的甲烷主要用作燃料。用冷凝法从天然气内得到的液态烃称为天然气凝析油NGL，用分馏法可由天然气凝析油生产附加值较高的C3、C4或C3、C4的液态混合物，称液化石油气LPG，简称液化气，是工业和民用燃料，也可作为石油化工厂原料。C5+ 称为天然汽油或稳定轻烃，可用作炼厂重整工艺原料。
若对原料天然气精细加工，得到的乙烷可作为石油化工厂原料；丙烷除用作工业、民用燃料外，也可用作石油化工厂原料；n-C4曾用作控制汽油蒸汽压的添加剂，或工厂原料；i-C4可作为炼厂烷基化工艺原料。从酸性气H2S中可回收硫磺作为制酸工业的原料。
