动物消化道和水底沉积物等。产甲烷作用也可发生在氧气和腐烂有机物都不存在的地方，如地面下深处、深海热水口和油库等。产甲烷作用是有机物降解过程的最后一步，在降解途径中，电子受体，如氧气、三价铁、硫酸根、硝酸根和四价锰都被耗尽，而氢气和二氧化碳积累起来。由发酵产生的较轻的有机物也形成积累。而在程度较高的有机物降解过程中，所有电子受体，除二氧化碳之外全都被耗尽。而二氧化碳是大多数分解代谢过程的产物。只有产甲烷和发酵作用能够在只有含碳化合物作爲电子受体的情况下发生。发酵作用只造成大分子量有机物的分解，产生小分