Doğal gaz, tipik olarak, büyük gözenekli tortul kaya oluşumları tarafından hapsolduğu yeryüzünün altında 1 ila 2 mil bulunur. Rezervuar olarak bilinen doğal gaz birikintileri genellikle Biçimlendirilmiş ve hasat için endüstriyel sondaj işlemleri gerektirir. Doğal gaz rezervleri, Orta Doğu, Avrupa, Asya ve Afrika'da bilinen en büyük yatakları ile dünyanın dört bir yanında birden fazla yerde bulunmaktadır.
Doğal gaz, milyonlarca yıl önce yaşayan biyolojik organizma kalıntılarından oluşan fosil bir yakıttır. Fosil yakıtların oluşum sürecine dair en yaygın kabul gören teori, doğal gazın, petrolün ve kömürün, milyonlarca yıldır yoğun ısı ve basınca maruz kalan organik maddenin sıkıştırılması yoluyla oluştuğunu belirtir. Dünya yüzeyinin derinliklerinde bulunan basınç ve yüksek sıcaklık, metan ve diğer fosil yakıt türlerini üreten organik madde karbon bağlarını parçalamaktadır.
Doğal gaz, organik maddeyi biyojenik metana dönüştüren mikroorganizmalar tarafından da oluşturulabilir. Biyojenik metan birikintileri tipik olarak dünya yüzeyine çok daha yakın bulunur. Doğal gaz, atık içeren çöplüklerde de bulunur. Çöp depolama alanlarındaki ayrıştırıcı atık malzemeler, daha sonra toplanan metan üretir.
