Di alam karbon organik dari detrital sisa-sisa organisme mati diubah menjadi metana dalam dua cara, biogenically (bakteri) dan thermogenically (panas). Bakteri yang hidup di sedimen laut bertahan dengan mengkonsumsi karbon organik dari biota mati disimpan dengan sedimen. aktivitas bakteri ini terjadi dalam 10 puncak meter dari dasar laut. Reaksi utama yang digunakan oleh bakteri yang berbeda adalah (1) oksidasi bakteri, (2 & 3) bakteri reduksi sulfat, (4) fermentasi bakteri dan (5) pengurangan karbonat bakteri.
Metana dihasilkan dalam reaksi 4 oleh fermentasi dan reaksi 5 dengan reduksi karbonat. CO2 dibutuhkan dalam reaksi 5 diproduksi di reaksi (1) sampai (4). Metana yang dihasilkan membeku di air laut dari hidrat metana dan disimpan dalam ruang antara butir sedimen laut sebagai semen.
Thermogenik perubahan terjadi bila sedimen yang mengandung karbon organik yang terkubur dalam cekungan sedimentasi menyebabkan suhu yang tinggi. saat suhu mencapai 100 C, karbon organik rusak untuk membentuk metana (CH4) dan karbon-dioxside (CO2). Metana terbentuk oleh perubahan thermogenik merembes naik melalui tumpukan sendimentary dan menggabungkan dengan air untuk membentuk hidrat metana.
Metana juga dapat eksis sebagai fasa gas (metana gratis) yang tidak terjebak dalam gas hidrat. Ini metana gratis dapat membentuk thermogenically, biogenicallye atau dapat dari gas hidrat meleleh. metana gratis biasanya dapat ditemukan di ruang pori dalam batuan berpori seperti batu pasir. Daya apung positif dari metana bebas berarti bahwa ia cenderung untuk bermigrasi ke atas melalui kerak ke permukaan kecuali lapisan kedap jebakan batu itu. Sebagai gas hidrat cenderung semen sedimen bersama-sama itu dapat dalam beberapa keadaan bertindak sebagai perangkap untuk reservoir gas (Gbr. Gas _traps)