Methan ist in der Erd-Atmosphäre instabil, da es durch UV-Strahlung und photochemische Reaktionen zerstört wird.
Ein wesentlicher Anteil des Methans in der Erd-Atmosphäre wird hauptsächlich durch den Stoffwechsel von Methanogenen gebildet (z. B. CO2 und 4 H2 -> CH4 und 2 H2O).
Ein kleinerer Anteil des Methans entsteht durch den Abbau von organischem Material (thermogen).
Angeblich betrug die Methankonzentration im Jahr 1750 700 ppm und ist auf 1880 ppm angestiegen.
2004 wurde Methan auch auf dem Mars entdeckt. Offenbar wird nun spekuliert, ob dieses Gas durch mikrobiellem Leben auf dem Mars entstanden ist.
Biosignatur
Methan gilt als eine Biosignatur, speziell dann, wenn es in Kombination mit viel CO2 und wenig CO auftritt.