在地球大气层中乙烷是一种痕量气体，目前在海平面其浓度约为五亿分之一，在工业革命前它的浓度可能还要低得多，因为今天大气中的大多数乙烷可能是由于未被燃烧的化石燃料释放出来的。虽然乙烷是一种温室气体它比甲烷要少得多，其温室效应也要低。在气体巨星和土星的卫星土卫六的大气中也发现有少量乙烷。大气中的自然乙烷是由太阳光化学反应从甲烷导致的：波长约为160纳米的紫外线可以把甲烷分子分解为甲基和氢原子。两个甲基组合为乙烷：有推测认为这样在土卫六的大气里形成的乙烷可能会下雨返回到卫星的表面并逐渐聚集成碳氢化合物组成