甲烷高溫分解可得炭黑，用作顏料、油墨、油漆以及橡膠的添加劑等；氯仿和CCl4都是重要的溶劑。甲烷在自然界分布很廣，是天然氣、沼氣、坑氣的主要成分之一。它可用作燃料及制造氫、一氧化碳、炭黑、乙炔及甲醛等物質(zhì)的原料。甲烷用作熱水器、燃氣爐熱值測試標準燃料。生產(chǎn)可燃氣體報警器的標準氣，校正氣。還可用作太陽能電池，非晶硅膜氣相化學沉積的碳源。以及甲烷用作化工合成的生產(chǎn)原料。

除作燃料外,大量用于合成氨、尿素和炭黑,還可用于生產(chǎn)甲醇、氫、乙炔、乙烯、甲醛、二硫化碳、硝基甲烷和1,4-丁二醇等。甲烷氯化可得一、二及四氯化碳。

甲烷也是一種溫室氣體。GWP的分析顯示，以單位分子數(shù)而言，甲烷的溫室效應(yīng)要比二氧化碳大上25倍。這是因為大氣中已經(jīng)具有相當多的二氧化碳，以至於許多波段的輻射早已被吸收殆盡了；因此大部分新增的二氧化碳只能在原有吸收波段的邊緣發(fā)揮其吸收效應(yīng)。相反地，一些數(shù)量較少的溫室氣體(包括甲烷在內(nèi))，所吸收的是那些尚未被有效攔截的波段，所以每多一個分子都會提供新的吸收能力。