沼气主要是指各种有机物质通过厌氧分解而产生的混合气体。在农村粪池中能产出沼气，在沼泽地也能产生沼气，在污水处理厂中，污泥厌氧处理过程中产生的是沼气(也有称污泥气)。
沼气是一种可燃气体，其主要化学成分为甲烷CH4(含量一般在50%〜75%)、二氧化碳(含量一般为20%〜30%),另外还含有少量的氢气(H2)、氮气(N2)、氨气(NH3)和硫化氢(H2S)气体。沼气的热值在21〜25MJ/m3(5000~6500kcal/m3)之间，发热值的大小取决于沼气中CH4的含量，沼气一般热值要高于城市煤气(约3500kcal/m3)而低于天然气(约9000kcal/m3).
沼气中的H2S气体不仅能溶于水中产生氢硫酸腐蚀管道或设备，更值得警惕的H2S是一种有毒气体，同时又是易燃易爆气体，因此在利用沼气时必须按照“安全运行规定”严格执行。沼气中的H2S气体取决于污水中有机物的成分，有两个主要来源，一是蛋白质水解后发生脱蕴基反应，生成H2S。二是污泥中的硫酸盐(SO42-)发生还原反应生成H2S,特别是在生活水平有很大提高，食谱中肉、奶等蛋白性食物比例增加，污泥中的H2S也会大幅增加。
沼气的综合使用途径很广泛。其中的CH4可作为生产四氯化碳或有机玻璃树脂原材料，也可用于制造甲醛;其中CO2可以用于生产纯碱，这些化工利用途径在国内外都有一定程度的实践。有的大型污水处理厂还将产生沼气直接与城市煤气并网，或适当去除CO2，提高CH4的纯度，送入城市人工煤气管线并网以提高煤气的热值。在污水处理厂内综合利用主要用在沼气锅炉供热(给污泥消化供热或冬季取暖)、沼气机驱动发电机发电、沼气机驱动鼓风机供气，还可供炉灶做饭，烧洗澡热水等。
