CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
När metan brinner i närvaro av syre genomgår det en kemisk reaktion som producerar koldioxid (CO2) och vatten (H2O). Denna reaktion är mycket exoterm, vilket innebär att den frigör en betydande mängd värmeenergi. Värmeenergin som frigörs vid förbränning av metan är det som gör det till en värdefull bränslekälla.
Den fullständiga förbränningen av metan kräver ett stökiometriskt förhållande på 1 mol metan till 2 mol syre. Men i praktiska tillämpningar används ofta överskottsluft för att säkerställa fullständig förbränning och förhindra bildning av skadliga föroreningar som kolmonoxid (CO) och oförbrända kolväten (HC).