沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷和二氧化碳，甲烷占60%~70%，二氧化碳占30%~40%，还有少量的氢气、一氧化碳、硫化氢气、氧气和氮气等。由于含有可燃气体甲烷。故沼气可做燃气。
沼气是细菌在厌氧菌条件下分解有机物的一种产物。城市有机垃圾、污水处理厂的污泥、农村的人畜粪便、作物秸秆等，皆可作为产生沼气的原料。细菌分解有机物的过程，大体分为两个阶段：第一阶段，将复杂的高分子有机物转化为低分子有机物，例如乙酸、丙酸、丁酸等；第二阶段，将第一阶段产生的产物转化为甲烷和二氧化碳。
在上述过程中，多种细菌共同作用产生发酵分解作用。为了使沼气发酵持续进行，必须提供和保持沼气发酵中各种微生物所需的生活条件。产生甲烷的细菌是厌氧的，少量的氧也会严重影响其生长繁殖。这就需要一个能隔绝氧的密闭消化池。
温度在厌氧消化过程中也是一个重要因素，产生甲烷的细菌能在0~80摄氏度的环境下生存，有分别适应低温（20度）、中温（30度）、高温（50度）的各类细菌，最适宜的繁殖温度分别为15度、35度、53度左右。产生甲烷的细菌其生长繁殖最适宜的PH值约为7.0~7.5，超出此范围，厌氧消化的效率就会降低。在厌氧消化过程中担负废弃物发酵作用的细菌，还需要氮、磷和其他营养物质。投入沼气池的原料比例，大体上要按照碳氮比等于20:1~25:1。此外，还应控制影响沼气发酵的有害物质浓度。
