天然气绝大多数是由气体化合物组成的混合体,由单一气体组分组成的较少见。
天然气中常见的化学组分有:烃类气(
甲烷—丁烷)、
二氧化碳、氮气、
硫化氢、汞蒸气、氢气、氧气、一氧化碳和稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙)等。
天然气的物理性质和化学性质与水和石油相比是完全不同的,通常为气态,容易流动。它的
相对密度一般较空气轻(相对密度为0.5~0.8),其中只有二氧化碳(1.519)和硫化氢(1.17)的相对密度较大。天然气一般情况下是无色的,但绝大多数都有特殊的气味,特别是非烃类气体如硫化氢组分更有特殊异味(臭鸡蛋味)。甲烷、
乙烷等烃类气体可燃,无毒,但可使人窒息。二氧化碳、氮气等不可燃,硫化氢为毒性极强气体,空气中极少的含量就可以使人致死。
烃类天然气以甲烷(CH4)气为主,并含有总量不多、各自数量不等的重烃(C2—C5)气。其中非烃气以氮(N2)、二氧化碳(CO2)、硫化氢(H2S)较为常见。另外,天然气中还含有一氧化碳(CO)、
二氧化硫(SO2)、氢(H2)、汞(Hg)以及氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氙(Xe)及氡(Rn)等痕量至微量的稀有气体。