Le méthane est un hydrocarbure simple de formule chimique CH4. La molécule est structurée comme un seul atome de carbone entouré de quatre atomes d'hydrogène. Les atomes d'hydrogène rayonnent à partir du centre de la molécule.
Les cinq atomes d'une molécule de méthane sont liés par des liaisons covalentes. Le carbone forme généralement quatre liaisons, tandis que l'hydrogène ne forme naturellement que des liaisons simples. Cela permet à CH4 d'adopter une configuration stable dans laquelle chaque atome d'hydrogène est lié à l'atome central de carbone. Le méthane est l'hydrocarbure le plus simple de la série des alcanes et c'est un composant majeur du gaz naturel.