通常情况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。但是在特定条件下，甲烷也会发生某些反应。
在室温有光作用下能发生反应;用光引发反应，吸收一个光子就能产生几千个氯甲烷分子;如有氧或有一些能捕捉自由基的杂质存在，反应有一个诱导期，诱导期时间长短与存在这些杂质多少有关。
在高温燃烧条件下，NOx主要以NO的形式存在，最初排放的NOx中NO约占95%。 但是，NO在大气中极易与空气中的氧发生反应，生成NO₂，故大气中NOx普遍以NO₂的形式存在。空气中的NO和NO₂通过光化学反应，相互转化而达到平衡。
在温度较大或有云雾存在时，NO₂进一步与水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分——硝酸(HNO₃)。在有催化剂存在时，如加上合适的气象条件，N0₂转变成硝酸的速度加快。特别是当NO₂与SO₂同时存在时，可以相互催化，形成硝酸的速度更快。
此外，NOx还可以因飞行器在平流层中排放废气，逐渐积累，而使其浓度增大。NOx再与平流层内的O₃发生反应生成NO与O₂，NO与O₃进一步反应生成NO₂和O₂，从而打破O₃平衡，使O₃浓度降低，导致O₃层的耗损。
甲烷氧化、甲醛苯系物降解、二氧化碳还原、降低NOx排放等一系列的在线分析仪器主要为质谱仪作为监控、分析手段。