人们长期以来通用的“天然气”的定义，是从能量角度出发的狭义定义，是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物，主要存在于油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气中。天然气又可分为伴生气和非伴生气两种。伴随原油共生，与原油同时被采出的油田气叫伴生气；非伴生气包括纯气田天然气和凝析气田天然气两种，在地层中都以气态存在。凝析气田天然气从地层流出井口后，随着压力和温度的下降，分离为气液两相，气相是凝析气田天然气，液相是凝析液，叫凝析油。
与煤炭、石油等能源相比，天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的40%左右，产生的二氧化硫也很少。天然气燃烧后无废渣、废水产生，具有使用安全、热值高、洁净等优势。天然气越来越受到重视，成为与煤炭、石油并称的世界一次能源的三大支柱之一，也由于煤炭石油等传统能源的日趋减少，天然气也逐渐成为一种替代能源。
天然气用途广泛，天然气发电，具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径，且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞争力。天然气化工工业，天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。城市燃气事业，特别是居民生活用燃料。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。压缩天然气汽车，以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。
初步测算，全球天然气可采储量约为137亿吨石油当量，与石油基本相当。其中俄罗斯天然气储量有47万亿立方米，占世界总储量的26.7%。中东的伊朗有26.69万亿立方米、卡塔尔25.77万亿立方米，分别占15.2％和１4.7％。这三个国家的天然气储量占了世界总储量的56.6％。天然气储量处于第二梯队的是沙特（6.68万亿立方米）、阿联酋（6.06万亿立方米）、美国（523万亿立方米）、尼日利亚（5万亿立方米）、阿尔及利亚（4.52万亿立方米）和委内瑞拉（4.15万亿立方米）。上述9国的总储量占了世界天然气储量的约75％。在亚太地区，马来西亚（2.56万亿立方米）、澳大利亚（2.55万亿立方米）、印尼（2.41万亿立方米）的天然气储量均高于中国（1.81万亿立方米），该地区70%的天然气资源分布在这4个国家。
我国天然气储量也相对丰富，根据1993年全国天然气远景资源量的预测，中国天然气总资源量达38万亿m3，估计可采储量（7－10）万亿立方米。21世纪我国天然气发展将进入黄金期。1998年全国天然气产量223亿立方米，天然气消费量221亿立方米，在能源消费结构中仅占2.1％。2001 年产量增加到303亿立方米，消费量302亿立方米，在能源消费结构中比例提高到2.96％。据预测，天然气需求量将增加到2005年640亿立方米、 2010年950亿立方米和2015年1850亿立方米，在能源消费中比例将分别提高到3.61％、6.02％和10.08％。预计到2020年，化工领 域对天然气的需求量将达325亿立方米。
在天然气的利用上，我国采取各种积极有效措施。其中“西气东输”工程就足以说明这一点。“西气东输”工程指从西部四大气田向中、东部地区输送利用天然气，主要干线有4条。第一条是塔里木盆地—上海管线。管道途经十数省，终点至上海，全长4200公里。该段工程已于2004年初完工，并实现了向上海商业供气，预计2010年运输量将达到每年199亿立方米，主要向郑州以东地区供气。第二条是柴达木盆地涩北—西宁—兰州，全长950公里，年输气能力为20亿立方米。第三条是四川忠县—武汉，全长738公里，主供湖北、湖南，年输气能力为30亿立方米。第四条为扩大陕西的供气范围，在已建成的陕京管线上，增建加压站，提高输气能力，将年供气能力由20亿立方米增加到30亿立方米，在保证北京的供气前提下，供应河北、山东两省。此外，中国的天然气运输线还有东北的俄气南下和来自印尼的LNG项目经南中国海传输到东南沿海诸市。因此，城市燃气运营商大量集中于天然气和液化天然气干线附近，在天然气覆盖不到之处，由液化天然气补充。而煤气市场因为环保，正在逐步萎缩。
目前中国有60多家天然气生产企业。就国家天然气发展总体规划看，在现有的60多个已通天然气城市的基础上，2010年发展到270个城市，21世纪中期，全国65%的城市都将通上天然气。
虽然我国一直积极利用和开发天然气，但由于起步较晚，所以总体来讲，我国在天然气资源的液化储运技术的研究存在若干问题。一是基础技术研究储备薄弱。目前国内还没有成熟的天然气液化技术出现，有关多元混合物多相流动传热特性的基础研究储备也较薄弱。二是研究工作组织零散。目前国内部分科研机构和高校均为自发组织开展天然气液化技术的研究，力量相对薄弱。三是经费投入有限。在各研究单位自发开展的研究中，经费投入有限，因此研究工作不能深入。四是缺乏一支稳定精干的研究人才队伍。
