メタン
太陽系最大の惑星である木星は、その大量の大気に0.1%のメタンを含む。天王星や海王星もその大気に2%程度のメタンを含み、これらの星が青く見えるのはメタンの吸収による効果によると考えられている。土星の衛星であるタイタンはその大気に2%程度のメタンを含むだけでなく、地表に液体メタンの雨が降り、液体メタンの海や川もあることが分かっている。また火星の大気もメタンを痕跡量含む。
このようにメタンは宇宙ではありふれた物質であり、生物の存在しない惑星にも存在する。土星の衛星タイタンでは太陽系で唯一、大気中で活発な有機物の高分子化が発生していることがカッシーニにより確認され、メタンが生物由来でないことが強く推測される。
炭素数1の化合物には化学工業において原料として重要な化合物が多く存在する。これらの多くがメタンから直接誘導される。これらの工業的な合成法については「C1化学」参照。
以下に代表的なものを挙げる。
アルコール メタノール CH3OH
アルデヒド ホルムアルデヒド(酸化メチレン) HCHO
カルボン酸 蟻酸 HCOOH
ニトリル シアン化水素 HCN
メタンのハロゲン化物 フルオロメタン(フロン)類 フルオロメタン(フッ化メチル) CH3F ジフルオロメタン(フッ化メチレン) CH2F2 トリフルオロメタン(フルオロホルム) CHF3 テトラフルオロメタン(四フッ化炭素) CF4 クロロメタン類 クロロメタン(塩化メチル) CH3Cl ジクロロメタン(塩化メチレン) CH2Cl2 トリクロロメタン(クロロホルム) CHCl3 テトラクロロメタン(四塩化炭素) CCl4 ブロモメタン類 ブロモメタン(臭化メチル) CH3Br ジブロモメタン(臭化メチレン) CH2Br2 トリブロモメタン(ブロモホルム) CHBr3 テトラブロモメタン(四臭化炭素) CBr4 ヨードメタン類 ヨードメタン(ヨウ化メチル) CH3I ジヨードメタン(ヨウ化メチレン) CH2I2 トリヨードメタン(ヨードホルム) CHI3 テトラヨードメタン(四ヨウ化炭素) CI4 トリハロメタン — 任意のハロゲン原子が三置換したメタン化合物の総称。前述のフルオロホルム、クロロホルム、ブロモホルム、ヨードホルムを含む。
メタンを置換基として見た場合は、メチル基(1価)、メチレン基(2価)、メチン基(3価)と呼ばれる。