甲烷也是一種溫室氣體。GWP的分析顯示，以單位分子數而言，甲烷的溫室效應要比二氧化碳大上25倍。這是因為大氣中已經具有相當多的二氧化碳，以至於許多波段的輻射早已被吸收殆盡了；因此大部分新增的二氧化碳只能在原有吸收波段的邊緣發揮其吸收效應。相反地，一些數量較少的溫室氣體(包括甲烷在內)，所吸收的是那些尚未被有效攔截的波段，所以每多一個分子都會提供新的吸收能力。

急性中毒，甲烷毒性甚低，接觸高濃度甲烷時引起的“甲烷中毒”，實際上是因空氣氧含量相對降低造成的缺氧窒息。允許氣體安全地擴散到大氣中或當作燃料使用。有單純性窒息作用，在高濃度時因缺氧窒息而引起中毒。空氣中達到25～30%出現頭昏、呼吸加速、運動失調。

急性毒性：小鼠吸入2%濃度×60分鐘，麻醉作用；兔吸入2%濃度×60分鐘，麻醉作用。本品只有在極高濃度時由于空氣被置換，氧分壓降低而產生窒息。空氣中甲烷濃度87%使小鼠窒息，90%時呼吸停止。甲烷80%和氧20%的混合氣體，能引起人頭痛。當空氣中甲烷達25%～30%時，人出現窒息前癥狀，如頭暈、呼吸加速、心率增加、注意力不集中、乏力、共濟失調，甚至窒息。皮膚接觸液化的甲烷可引起凍傷，甲烷主要通過呼吸道進入體內，大部分以原形呼出，少量在體內可氧化為二氧化碳和水。因其與蛋白質結合的能力極低，故麻醉作用相當弱。