作为现代文明必不可少的组成部分，拧开灶台或热水器就能使用的天然气，其开发利用曾经历了漫长的过程。这是人类利用科学和技术改造自然，让自己生活变得更美好的过程。

天然气是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料，它主要存在于油田以及天然气田，也有少量出于煤层。它的主要用途是作燃料，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。

天然气很早就进入了人类文明的视野。

公元前2000年前，在如今的伊朗地区，人们首先发现了地表渗出的天然气。人们发现它可以用来照明，因此古代波斯人制作了“永不熄灭的火炬”。在中国，四川盆地的天然气资源在战国时期开始引人注意。兴建都江堰的李冰父子在四川的盐井中发现了天然气，当时称为“火井”。从公元200年开始，在邛崃境内就开始用气熬盐。到了北宋仁宗时期，天然气开始脱离熬盐，发展为一种单独的产业。明朝中叶，邛崃的天然气被开发成气田。不过，这些最早应用天然气的尝试中，并不包括对天然气本质的研究。

历史上第一个对天然气成分进行认真研究的学者是比利时的凡·赫尔蒙特。赫尔蒙特生活在16世纪到17世纪之间，在当时还没有严格的化学学科，对于物质本源的研究更多地要从炼金术那里去找寻。

在炼金术的思想里，物质是由水、火、土和空气组成的。赫尔蒙特发现，加热木材或煤会产生一种蒸汽，这种蒸汽会遇火燃烧，这样一来，所谓的气和火在本质上就是一致的。他把这种蒸汽叫作“gas”，这成了最早被欧洲人记录的天然气。赫尔蒙特本人由于对气体研究成果卓著被誉为气体化学研究的奠基人，而gas这个词则慢慢地脱离了它原来专指“天然气”的含义，被用作指代所有的气体了。

在此之后，欧洲的学者继续进行着对天然气本质的研究。

1618年，自然科学家金·塔尔丁注意到法国格勒诺布尔附近一个“燃烧着的喷泉”；到了1684年，英国人约翰·克列伊顿在干馏釜中加热煤，用皮囊收集煤气，然后点燃。后来，随着近现代科学的发展，科学家们逐渐知道，煤气的本质是一氧化碳，如果干馏煤产生的煤气，其成分除了一氧化碳之外还有若干小分子烷烃，这些烷烃以甲烷为主。而天然气的成分中，以甲烷为主的烷烃是占据主要地位的。

在18世纪早期，人类利用的地下气体主要是煤气，而这种气体的生产需要干馏煤。随着瓦特蒸汽机的大规模使用，困扰采煤业多年的地下水问题得到了根治，人们就可以进入更深的地层挖掘煤矿，在这种情况下，利用煤来提炼煤气就可以大规模生产了。威廉•默多克在18世纪90年代发明煤气灯，这是人类历史上第一个被发明的夜间照明公共设施。19世纪伊始，煤气灯在与冒烟的油灯和忽闪的蜡烛的比较中尽占优势，经济富裕的伦敦人也开始习惯了煤气作家用照明甚至街道照明。

1821年，美国出现了第一家天然气公司。大型气田的不断勘探，使天然气进入了产业开采使用的阶段。与此同时，煤气因为含有大量的一氧化碳，使用过程中会有中毒的风险，于是逐渐被天然气所取代。然而，在利用天然气的过程中面临着主要的困难：储存和运输，由于尚未找到远距离输送大量天然气的方法，在整个19世纪，天然气只能应用于局部地区。

燃气输送技术终于在1890年发生了重要突破，发明了防漏管线连接技术。并随着管线技术的进一步发展，使19世纪20年代的天然气长距离输送成为可能。1927-1931年，美国建设了十几条大型燃气输送系统。

由于二战与之后经济振兴的需要，天然气成为了重要资源，迎来了大规模的发展。到了20世纪90年代，美国甚至出现了天然气期货交易，天然气作为商品出售刺激了这种气体的开发，也使得它得以走进千家万户，为每一个普通人所用。

新时代下，能源污染问题成了制约经济发展的瓶颈因素。对自然环境而言，比起石油和煤之类的化石燃料，燃烧天然气更加清洁，产生更少的温室气体。在获取同样的热量的情况下，燃烧天然气产生的二氧化碳比燃烧石油要少30%，比煤要少45%。

天然气发电是缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径，且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞争力。压缩天然气（以及液化天然气）被用作其他汽车燃料的清洁替代物，而燃料电池技术很可能最终成为天然气转化为电，提供更为清洁的选择。

近年来，由于环保压力使然，欧美日各国都竞相开发天然气车辆。预计在不久的未来，天然气还将应用到生活中更多的地方。