甲烷（CH₄）是碳氢化合物中最简单的一种，也是天然气的主要成分。虽然它在自然界中广泛存在，但其化学性质却相对稳定，不易与其他物质发生剧烈反应。然而，在特定条件下，甲烷仍然表现出一定的化学活性，尤其在高温、光照或催化剂的作用下。

首先，甲烷具有良好的稳定性。在常温常压下，它不会与大多数酸、碱或氧化剂发生反应。这种稳定性使得甲烷成为一种安全的燃料来源，广泛应用于能源领域。不过，这种稳定性也意味着它不容易被分解或转化，因此在工业上需要借助外部条件来实现其化学反应。

其次，甲烷可以参与燃烧反应。在氧气存在的条件下，甲烷在点燃后会迅速燃烧，生成二氧化碳和水，并释放出大量的热量。这一过程是甲烷作为燃料的核心化学反应，广泛用于发电、供暖以及交通运输等领域。燃烧反应的化学方程式为：

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

此外，甲烷还可以进行取代反应。在紫外光或高温条件下，甲烷分子中的氢原子可以被卤素原子（如氯、溴等）取代，形成相应的卤代甲烷。例如，在光照条件下，甲烷与氯气反应可生成一氯甲烷、二氯甲烷等产物。这类反应在有机合成中具有重要意义，是制备多种有机化合物的基础。

值得注意的是，甲烷在某些环境下还可能参与氧化反应。在催化剂的存在下，甲烷可以被部分氧化为甲醇或其他含氧有机物。这类反应在化工生产中具有重要应用，尤其是在清洁燃料和化学品的制造过程中。

总体而言，尽管甲烷的化学性质较为稳定，但在适当的条件下，它仍能参与多种重要的化学反应。这些反应不仅在工业上有广泛应用，也在环境科学和能源研究中占据着重要地位。理解甲烷的化学特性，有助于更好地利用这一资源，并减少其对环境的影响。