甲烷的分子构型是正四面体形。
1个甲烷分子由一个碳原子和四个氢原子组成，其分子式为CH4，碳原子和氢原子形成C-H单键，在甲烷分子中，碳原子是sp3杂化，四个C-H键完全相同，所以其空间构型是正四面体。
甲烷，俗称瓦斯，无色，无味的气体。是自然界中最简单的有机物，是天然气、沼气的主要成分。
一个甲烷分子由一个碳原子和四个氢原子组成，其结构简式为CH4。几何构型呈正四面体形，碳原子在正四面体的中央，四个氢原子分别在正四面体的顶点。因此，甲烷中的四个碳氢键完全一样，键长一样，键角都是129°28′，是一个非极性分子。
利用其可燃性，可用于加热，之前人们造沼气池主要就是为了得到甲烷，但由于甲烷容易爆炸，安全起见，沼气池才越来越少。它也是制备氢气、一氧化碳、甲醛等物质的原料。
1776年11月，意大利物理学家伏打(A.Volta)，在意大利北部科摩(Como）湖的淤泥中收集到一种气体。他点燃了这一气体火焰呈青蓝色，燃烧较慢，需要10-12倍体积的空气才会燃烧爆炸，不同于可燃性空气（氢气）的燃烧。
提出原子论的英国化学家道尔顿也和伏打一样收集了沼气，并进行了研究。1790年英国医生奥斯汀（W.Austin）发表燃烧甲烷和氢气的报告。他测定了甲烷比氢气重。而且氢气燃烧生成水，甲烷燃烧生成水和二氧化碳。他确定甲烷是碳和氢的化合物。
甲烷的研究
继道尔顿之后，1813年，瑞典著名学者伯齐利乌斯将元素符号引入有机化学。1857—1858年，德国化学家凯库勒提出了有机物分子中碳原子为四价。1861年，俄国化学家布特列洛夫提出了化学结构理论的基本思想。
到了19世纪，人类对化学的认识上升到了立体化学的层面。1874年，范霍夫和列别尔分别从旋光异构体的数目出发，提出了碳原子具有四面体结构的学说。即甲烷分子中，碳原子位于正四面体的中心，连接氢原子的四个键伸向四面体的四个顶点。
但范霍夫提出的学说遭到了强烈的批判。后来，近代X-射线和电子衍射进一步证明了甲烷正四面体结构，而且根据H-C-H的键角就为109°28’，也证明甲烷分子是一个正四面体的立体结构。