天然气的主要成分是甲烷（CH₄），当甲烷在充足的氧气（O₂）中燃烧时，会发生化学反应生成二氧化碳（CO₂）和水（H₂O）。这个反应是一个典型的氧化还原反应，同时也是放热反应，意味着在反应过程中会释放能量，通常以热和光的形式表现出来。
甲烷燃烧的化学方程式可以表示为：
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
在这个方程式中，一个甲烷分子（CH₄）与两个氧分子（O₂）反应，生成一个二氧化碳分子（CO₂）和两个水分子（H₂O）。这个方程式是平衡的，意味着反应前后原子的种类和数量保持不变。具体来说，反应前有一个碳原子、四个氢原子和四个氧原子；反应后也有一个碳原子、四个氢原子和四个氧原子。
这个反应是高度放热的，因此甲烷被广泛用作燃料。在家庭取暖、工业生产和发电等领域，甲烷燃烧都是一种重要的能量来源。然而，如果燃烧不充分，还可能产生一氧化碳（CO），这是一种有毒气体，对人体健康和环境都有害。因此，确保燃烧过程充分且安全至关重要。