প্রকৃতিতে, মিথেন পানির নিচে উদ্ভিজ্জ পদার্থের অ্যানেরোবিক ব্যাকটেরিয়া পচন দ্বারা উত্পাদিত হয় (যেখানে একে কখনও কখনও মার্শ গ্যাস বা সোয়াম্প গ্যাস বলা হয়)। এইভাবে উৎপন্ন মিথেনের প্রধান প্রাকৃতিক উৎস হল জলাভূমি। মিথেনের অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ প্রাকৃতিক উত্সগুলির মধ্যে রয়েছে তিমি (পাচন প্রক্রিয়ার ফলে), আগ্নেয়গিরি, সমুদ্রের তলদেশে ভেন্ট, এবং মিথেন হাইড্রেট জমা যা মহাদেশীয় প্রান্তে এবং অ্যান্টার্কটিক বরফ এবং আর্কটিক পারমাফ্রস্টের নীচে ঘটে। এছাড়াও মিথেন হল প্রাকৃতিক গ্যাসের প্রধান উপাদান, যা 50 থেকে 90 শতাংশ মিথেন (উৎসের উপর নির্ভর করে) ধারণ করে এবং কয়লার সিম বরাবর ফায়ারড্যাম্প (দাহনীয় গ্যাস) এর একটি উপাদান হিসাবে ঘটে।
প্রাকৃতিক গ্যাস এবং কয়লার উৎপাদন এবং দহন হল মিথেনের প্রধান নৃতাত্ত্বিক (মানব-সম্পর্কিত) উত্স। প্রাকৃতিক গ্যাসের নিষ্কাশন ও প্রক্রিয়াকরণ এবং কয়লা গ্যাস এবং কোক-ওভেন গ্যাস তৈরিতে বিটুমিনাস কয়লার ধ্বংসাত্মক পাতনের মতো কার্যকলাপের ফলে বায়ুমণ্ডলে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে মিথেন নির্গত হয়। মিথেন উৎপাদনের সাথে জড়িত অন্যান্য মানবিক ক্রিয়াকলাপগুলির মধ্যে রয়েছে জৈববস্তু পোড়ানো, পশুপালন এবং বর্জ্য ব্যবস্থাপনা (যেখানে ব্যাকটেরিয়া মিথেন উৎপন্ন করে কারণ তারা বর্জ্য-শোধনের সুবিধা এবং ল্যান্ডফিলগুলিতে ক্ষয়কারী পদার্থের পচন ঘটায়)।
