甲烷菌是厌氧性细菌，常生活在泥泞的沼泽地或水草丰盛的池塘里，以简单的碳酸盐、甲酸盐等物质维持生命，并将水中溶解的氢和二氧化碳还原成甲烷，并释放出沼气。

甲烷菌是以甲烷为主要代谢产物的革兰氏阳性或阴性、杆状或球状的无芽孢严格厌氧菌，这些各不相同的细菌合并成为甲烷菌科，并且下分3个属，即甲烷杆菌属、甲烷球菌属和甲烷八叠球菌属。它们的特点是在厌氧条件下还原CO2，再把H2或甲酸盐氧化成为CH4。

某些甲烷菌可以通过乙酸盐、甲醇或CO的厌氧性代谢而生成CH4，其中有些为兼性自营菌，但是它们不能利用糖类和蛋白质作为能量来源，并且这些细菌主要存在于池塘、沼泽等处的淤泥中或反刍动物的瘤胃中。

甲烷菌对氧特别敏感，在空气中暴露几秒钟就会死亡，就是说空气中的氧气对它们有毒害作用，因此，严格的厌氧环境是甲烷菌进行正常活动的先决条件。