天然气是一种多组分的混合气态化石燃料，其主要成分是甲烷。从天然气的主要成分甲烷燃烧的化学方程来看：

CH4+2O2=(点燃)=CO2+2H2O+热量;

很明显，燃烧天然气时，主要产生二氧化碳及水蒸气。但实际上燃烧反应过程并非如此简单。

甲烷是最简单的烃，分子是正四面体空间构型，C—H键能413kJ/mol，H—C—H键角109°28′。甲烷的结构式只是表示分子里各原子的连接情况，并不能真实表示各原子的空间相对位置。甲烷化学性质比较稳定，即使遇到氧气分子也不发生化学反应，因此可以在空气中长时间存在。甲烷是一种比二氧化碳更加活跃的温室气体。实验证明甲烷在受外界辐射条件下可以分解，生成碳、氢气。

甲烷燃烧反应过程甲烷和氧分子在高温下吸收能量分解，产生碳、氧、氢、碳氢等多种等离子体，这些等离子体碰撞合成二氧化碳、水分子并释放能量。其机制是，甲烷分子的外围电子受到外界能量激发升到高能级轨道，使甲烷分子活化甚至分解，而处于不稳定状态。与空气混合后，受激发可能产生的状态有，H、C、CH、CH2、CH3、O、N等。这些相互结合，可能的中间产物有，CHO、CH2O、CO、NOx、CO2、H2O等。这些中间产物都可能再次分解或者化合而生产更多的中间产物。与其它处于高能级的氧、氢发生反应。

当化合成CO2、H2O时，由于能级低，就不容易被分解。

理想状态是

CH4+2O2=(点燃)=CO2+2H2O+热量;

但实际上不可能完全达到理想状态。

燃烧反应过程中可能的中间产物就是油烟的来源。

燃气燃烧反应实际上是一个概率问题，充分燃烧的条件是使燃烧反应概率最大化。燃烧反应概率最大化，要从燃烧区域环境入手，区域温度，区域范围，反应时间等方面，创造最优化条件。