[요약] 무산소적 장소에 분포하며 대사생산물로서 메테인 가스를 발생시킨다. 생태학적으로 중요해서 생물천이의 최종단계 구성요소로 보고 있다. 대사산물로서 메탄을 발생하는 세균. 메탄생성세균·메탄발효 세균이라고도 한다. 진흙탕·호소·하천이나 포유동물의 소화관 등 무산소적인 장소에 분포한다. 메타노박테리아과의 메타노박테륨속·메타노사르시나속·메타노코쿠스속이 대표적 메탄세균이다. 현재 메탄세균은 축산폐기물, 유기물이 많은 산업폐기물이나 가정의 부엌 쓰레기 등의 처리와 거기서 발생하는 메탄가스 이용이라는 두 가지 목적으로 이용된다. 이들 세균은 세포가 간상 또는 구형으로 운동성이 있는 것과 없는 것이 있다. 그람음성균이며 포자를 형성하지 않는 편성(偏性) 혐기성 세균이다. 메탄세균은 이산화탄소·수소·포름산·아세트·메틸알코올 등을 메탄(CH₄)으로 변환한다. 이와 같은 특성을 가진 메탄세균은 생태학적으로도 중요한 위치에 있어 자연계에서 생물천이의 최종구성원으로 추측되고 있다. 여러 가지 생물이 물질을 생산하고 이것은 또 갖가지 세균에 의해 분해되어 이산화탄소 등이 이루어지는데, 메탄세균은 이러한 물질을 또 분해하여 메탄을 생산하는 셈이다.