天然氣對環境的影響小，燃燒不產生二氧化硫，僅有少量的二氧化氮，不會引發酸雨，也不排放可能導致PM2.5升高的細微顆粒。此外，每能源單位天然氣產生的溫室氣體僅為煤炭的一半，原油的1/3。但作為一種化石能源，天然氣仍會在燃燒時排放二氧化碳，或以甲烷的方式散入大氣，這對于天然氣行業的短、長期可持續發展都大有影響。因此，天然氣的可持續性發展主要與三方面有關：

一是本地空氣污染政策

世界衛生組織已明確指出，空氣污染是對人類健康的最大威脅。各國相關政策的推出將有利于天然氣的可持續發展。

二是低碳技術

天然氣的長期可持續發展也需要采用一些技術通過天然氣管網進行減排，如生物甲烷技術，即將廢物或其他可再生原料轉化為甲烷后并入天然氣管網；電轉氣技術，即采用多余可再生發電能力生產人造燃料，如氫；碳捕集與存儲技術等。

三是積極應對甲烷空燃和泄漏

甲烷相對于二氧化碳是影響嚴重34倍的溫室氣體。天然氣系統泄漏5.5%的甲烷相當于煤炭燃燒排放的溫室氣體量。IEA在2017年的預測中稱，全球天然氣系統的甲烷泄漏率為1.7%。埃克森美孚、殼牌等多次表示，要投資減少天然氣系統的甲烷空燃和泄漏。