甲烷細菌是微生物學領域內某一類特殊細菌的統稱，這類細菌的主要特點是可以通過新陳代謝釋放出甲烷氣體。
甲烷細菌，英文名：methane bacteria，是一類能夠經過發酵產生可燃性氣體甲烷的厭氧性細菌。已知產甲烷細菌約有10多種，主要有產甲烷桿菌、甲烷八疊球菌、產甲烷螺菌和瘤胃甲烷桿菌等。這類細菌常見于沼澤、池溏污泥中，在食草動物的盲腸、瘤胃中也有大量的產甲烷細菌，常隨糞便排出，所以在沼氣池中可用塘泥和牲畜糞便接種。中國農村不少地區已建起了許多小型沼氣池，利用沼氣做飯、照明，既解決了燃料困難，又減少了環境污染。