利用分子氢还原二氧化碳产生甲烷或将甲酸、乙酸、甲醇和甲基胺类转化成甲烷的细菌。甲烷产生菌属专性厌气细菌，采用严格厌气的亨盖特技术，在氧化还原电位降至-330mV条件下，已分离出40余种甲烷产生菌，有球状、短杆状、长丝状、八叠球状等不同形态，它们分属于3个目、6个科和13个属。均不产生芽孢。革兰染色反应不一致，有些具鞭毛能运动。由于甲烷产生菌仅利用二氧化碳或一碳、二碳的简单有机化合物，因此从营养上分属于自养型或混合营养型。

甲烷产生菌细胞壁组成中不含肽聚糖，细胞膜脂类成分和能量代谢也具有其特殊性，因此将其列入与真细菌和蓝细菌不同的古细菌群中。甲烷 ......