甲烷（CH₄）是一种无色、无味、无毒的气体，在自然界中广泛存在。它是天然气的主要成分之一，也是石油开采过程中常见的副产品。作为一种简单的碳氢化合物，甲烷具有许多独特的化学和物理特性。

从物理性质来看，甲烷在标准温度和压力下呈现为气态。其分子结构为正四面体形，中心碳原子与四个氢原子相连。这种对称的几何形状使得甲烷分子非常稳定。甲烷的沸点较低，约为-161.5°C，因此在常温常压下它以气态形式存在。此外，甲烷还具有较低的密度，仅为0.717克/升（在0°C和1个大气压条件下），这表明它比空气轻，容易扩散到空气中。

在化学性质方面，甲烷表现出高度的稳定性。由于其分子中的C-H键能较高，甲烷通常不易与其他物质发生反应。然而，在特定条件下，如高温或催化剂的存在下，甲烷可以参与多种化学反应。例如，在氧气充足的环境中，甲烷能够完全燃烧生成二氧化碳和水，并释放大量热量，这是天然气作为燃料的重要基础。此外，通过催化重整过程，甲烷还可以转化为合成气（主要由一氧化碳和氢气组成），进而用于生产各种化工产品。

值得注意的是，尽管甲烷本身无毒，但它是一种强效温室气体，其全球变暖潜能值远高于二氧化碳。因此，在工业生产和日常使用过程中，应采取有效措施减少甲烷排放，以应对气候变化带来的挑战。

综上所述，甲烷作为一种重要的能源资源和化工原料，其独特的性质决定了它在现代社会中的广泛应用。同时，我们也需要关注其潜在环境影响，合理开发利用这一自然资源。