生物气又称生物质气，广义上它是由微生物在低温条件下通过分解作用使有机质生成甲烷形成的，狭义上它是由厌氧细菌降解有机物后生成的气体。生物气以甲烷为主，但还含有少量二氧化碳、氮气和微量气体。
广义的生物气指在微生物作用下生成的所有天然气，包括原生生物气和表生菌解气，不包括经历了生物氧化降解的天然气。通常出现在较浅的未成熟沉积物中，它们在地史过程中对碳循环起着重要作用，大气中约80%～90%的甲烷为生物气，是温室效应的主要来源。
其实，在我国农村早就开始利用的沼气，就是生物气。燃烧的热值挺高的，在农村很受欢迎。这类生物气的产生也较为方便，在地下建造一个密封性好的池子，加入秸秆，粪便等，密封发酵后不久就会有可以点燃的气体排出了——那就是沼气（生物气）。也许令你没有想到的是，目前大规模开展的垃圾分类的一部分功能，就是生成可以利用的“人工沼气”。
沼气的生成与利用
微生物是形成生物气的基础，也可以说微生物与生物气是互相成就。微生物的生存能源，来源于与有机物发生的代谢作用，有机物在发生氧化还原反应的同时，就会释放甲烷等多种气体，也就是天然气。微生物有两种代谢方式：一是呼吸作用；二是发酵作用。不同的代谢作用释放不同的能量，不同的能量代表微生物有能力催化不同的化学反应。
如果在同一沉积岩中存在两种或两种以上的微生物以同一种有机物为能量来源，那么在这时，就会出现生态演替。分解有机物的能力越强，获得的相对能量更多，对应的微生物群体就获得了生存的优势，生态演替的方向也是可以确定的。此外，随着有机物埋藏深度的增加，为了减少能量消耗，对应微生物的活动能力将会越来越弱。硫酸盐还原细菌消耗氧气的能力大于产甲烷菌，所以硫酸盐的存在会抑制生物气的生成，但这种抑制情况不是绝对的。有研究现象表明，甲烷菌在这一情况下也是可以和硫酸盐共存。不仅如此，通过研究微生物我们还能研究生物气的生成特征，生物气的生成量往往是从小变大到一个峰值，这个值之后生物气的量就会逐渐减少，这其实是因为产甲烷菌的活性有一个相对高峰期。
生物气的生成路径-生物降解
生物气埋藏浅，分布广泛，在加拿大、德国、意大利、西班牙、日本、前苏联、美国、中国等数十个国家都发现了具工业价值的生物气藏，生物气藏是非常规气藏的一种类型，世界上发现的天然气储量中20 %以上属于非常规生物气，可达到2 5 %～3 0 %.在美国，波兰和意大利存在不少生物气藏，其中墨西哥湾和阿拉斯加的库克湾是最重要的生物气田区。西西伯利亚盆地具有占世界储量1/ 3的巨大天然气资源，是生物气和热解气的混合气。非常规生物气藏一般存在于三角洲大陆架和陆相等环境中，储层时代主要为白垩纪，古近纪，新近纪和第四纪，最老的是美国密执安盆地的中—晚泥盆世Antrim页岩和阿巴拉契亚盆地泥盆纪页岩的生物气，生物气藏的埋藏深度可以从几十米到上千米，一般小于1500 米。就生物气储量而言，白垩纪储层的储量最丰富，古近纪，新近纪次之，第四纪生物气藏的规模一般较小。
地壳内的生物气分布范围广泛，总产量大约有世界天然气探明储量的14.5%，埋藏深度非常浅。正是由于生物气是浅层气田，人们曾经对它有非常大的误解，认为它容易挥发，难以形成气藏，产量低导致经济效益差。但后来生物气田的开发表明，微生物的生存深度远比人们想得更广，生命的活跃时期远比人们想得更长。并且随着油气资源的枯竭和环境的破坏，未来将大量使用清洁能源，天然气的勘察挖掘在很大程度上依赖生物气的发现，生物气成为了国内外风靡一时的新能源资源。
长期以来，由于人们对生物气认识不足，认为其虽易在浅层沉积物中生成，但也易于散失，难以大量聚集成藏，经济效益低，不能与深层大气田相比，因此，国内外虽有发现，但也没有引起人们的足够重视。直到上世纪70～80年代，石油价格的不断上升及勘探技术的提高，使生物气藏的勘探开发呈现出投资少见效快的特点，并逐渐引起人们的重视。国外相继发表了一些论文，从微生物学基础和地质地球化学特征方面，论述了生物气的生成机和聚集条件，探讨了生物气的鉴别标志和远景储量。20世纪90年代，人们对海洋沉积物中的气体成因，甲烷形成的微生物作用过程，气体地球化学特征，气体形成途径，气体运移特征和检测手段，成藏基本条件等给予更多注意。
在我国一些重要的产油气盆地的资源评价中
都加入了生物气的内容
由于生物气分布广泛，埋藏浅，依据现有技术手段在地质上可以预测，国外已将其列为研究和勘探的重要对象。世界范围内存在众多的白垩纪、古近纪和新近纪生物气藏，最重要的生产区是西西伯利亚地区。埋藏较浅的全新世沉积物中的生物气也得到了一些地质学家的关注。然而，把分布在全新世沉积物中，埋深小于100 m的生物气作为单独勘探开发对象，运用系统的有针对性的技术，并发现了具工业性或商业性生物气田，获得一定经济效益的勘探工作还不多见。
沼气的综合利用
令人欣慰的是，我们现有的科学技术已经能预测哪里会出现生物气资源，据专家估计我国的生物气资源已经达到了数万亿立方米，勘探前景不可限量。世界上的大型生物气气田主要分布在白垩系—第四系，我国的大型生物气气田主要分布在新近系和第四系。
在我国，生物气的应用已经大规模展开
我国对生物气研究及勘探工作重视还不够，除柴达木盆地、浙江外，其它地区并未开展过针对生物气的系统勘探工作。国内已发现的生物气多是其它油气勘探或开发的副产品。
目前，对国内第四纪生物气进行较为系统研究地区的有柴达木盆地东部，浙江沿海原，长江三角洲，莺—琼盆地和洞庭湖盆地，其中具工业或商业产能的是柴达木盆地东部，莺—琼盆地和浙江海平原。云南昆明盆地新近纪—第四纪生物气也具有一定的开发前景。最近有人对松辽盆地大庆长垣以西和滨州线以北地区第四系进行研究后，认为该地区具有形成生物气藏的有利条件，可以组成多个生储盖组合，有利于生物气聚集成藏。
