沼氣是多種氣體的混合物，一般含甲烷50～70%，其余為二氧化碳和少量的氮、氫和硫化氫等。其特性與天然氣相似。沼氣除直接燃燒用于炊事、烘干農副產品、供暖、照明和氣焊等外，還可作內燃機的燃料以及生產甲醇、福爾馬林、四氯化碳等化工原料。經沼氣裝置發酵后排出的料液和沉渣，含有較豐富的營養物質，可用作肥料和飼料。發酵是復雜的生物化學變化，有許多微生物參與。反應大致分兩個階段：
微生物把復雜的有機物質中的糖類、脂肪、蛋白質降解成簡單的物質，如低級脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氫氣和硫化氫等。
由甲烷菌種的作用，使一些簡單的物質變成甲烷。要正常地產生沼氣，必須為微生物創造良好的條件，使它能生存、繁殖。沼氣池必須符合多種條件。
首先，沼氣池要密閉。有機物質發酵成沼氣，是多種厭氧菌活動的結果。
 因此要造成一個厭氧菌活動的缺氧環境。在建造沼氣池時要注意隔絕空氣，不透氣、不滲水。其次，沼氣池里要維持20～40℃，因為通常在這種溫度下產氣率Z高。
沼氣池要有充足的養分。微生物要生存、繁殖，必須從發酵物質中吸取養分。在沼氣池的發酵原料中，人畜糞便能提供氮元素，農作物的秸稈等纖維素能提供碳元素。
發酵原料要含適量水，一般要求沼氣池的發酵原料中含水80%左右，過多或過少都對產氣不利。
沼氣池的pH值一般控制在7～8.5。
 
由于沼氣池是處于封閉環境的，因此在發酵過程中要實時檢測沼氣池中可燃氣體的濃度可燃氣體測爆儀。沼氣作為新能源，可再生資源，可以廢物利用，因此深受人們的歡迎。