Erdgas befindet sich normalerweise 1 bis 2 Meilen unter der Erdoberfläche, wo es von großen Formationen aus porösem Sedimentgestein eingeschlossen wird. Erdgasvorkommen, bekannt als Reservoirs, sind typischerweise geformt und erfordern industrielle Bohrvorgänge, um zu ernten. Erdgasvorkommen gibt es an mehreren Orten auf der ganzen Welt, wobei die größten bekannten Vorkommen im Nahen Osten, in Europa, Asien und Afrika liegen.
Erdgas ist ein fossiler Brennstoff, der aus den Überresten biologischer Organismen gewonnen wird, die vor Millionen von Jahren gelebt haben. Die am weitesten verbreitete Theorie zum Entstehungsprozess fossiler Brennstoffe besagt, dass Erdgas, Öl und Kohle durch die Kompression von organischem Material entstehen, das über Jahrmillionen intensiver Hitze und Druck ausgesetzt ist. Der Druck und die hohe Temperatur tief unter der Erdoberfläche brechen die Kohlenstoffbindungen organischer Stoffe auf, wodurch Methan und andere Arten fossiler Brennstoffe produziert werden.
Erdgas kann auch von Mikroorganismen gebildet werden, die organisches Material in biogenes Methan umwandeln. Vorkommen von biogetischem Methan finden sich typischerweise viel näher an der Erdoberfläche. Erdgas findet sich auch in abfallhaltigen Deponien. Die auf Deponien gefundenen zerfallenden Abfallstoffe produzieren Methan, das dann geerntet wird.