沼氣的主要成分是甲烷。沼氣由50%-80%甲烷（CH4）、20%-40%二氧化碳（CO2）、0%-5%氮?dú)?/a>（N2）、小于1%的氫氣（H2）、小于0.4%的氧氣（O2）與0.1%-3%硫化氫（H2S）等氣體組成 。由于沼氣含有少量硫化氫，所以略帶臭味。其特性與天然氣相似?？諝庵腥绾?.6-20.8%（按體積計(jì)）的沼氣時(shí)，就會形成爆炸性的混合氣體。

沼氣的主要成分甲烷是一種理想的氣體燃料，它無色無味，與適量空氣混合后即會燃燒。每立方米純甲烷的發(fā)熱量為 34000千焦，每立方米沼氣的發(fā)熱量約為20800－23600千焦。即1立方米沼氣完全燃燒后，能產(chǎn)生相當(dāng)于0.7千克無煙煤提供的熱量。與其它燃?xì)庀啾龋淇贡阅茌^好，是一種很好的清潔燃料。

 沼氣是由意大利物理學(xué)家A.沃爾塔于1776年在沼澤地發(fā)現(xiàn)的。1916年俄國人Β.П.奧梅良斯基分離出了第一株甲烷菌（但不是純種）。中國于1980年首次分離甲烷八疊球菌成功。世界上已分離出的甲烷菌種近20株。

 世界上第一個(gè)沼氣發(fā)生器（又稱自動凈化器）是由法國L.穆拉于1860年將簡易沉淀池改進(jìn)而成的。1925年在德國、1926年在美國分別建造了備有加熱設(shè)施及集氣裝置的消化池，這是現(xiàn)代大、中型沼氣發(fā)生裝置的原型。第二次世界大戰(zhàn)后，沼氣發(fā)酵技術(shù)曾在西歐一些國家得到發(fā)展，但由于廉價(jià)的石油大量涌入市場而受到影響。后隨著世界性能源危機(jī)的出現(xiàn)，沼氣又重新引起人們重視。1955年新的沼氣發(fā)酵工藝流程──高速率厭氧消化工藝產(chǎn)生。它突破了傳統(tǒng)的工藝流程，使單位池容積產(chǎn)氣量（即產(chǎn)氣率）在中溫下由每天1立方米容積產(chǎn)生0.7-1.5立方米沼氣，提高到4-8立方米沼氣，滯留時(shí)間由15天或更長的時(shí)間縮短到幾天甚至幾個(gè)小時(shí)。