甲烷的化学性质稳定，转化反应的条件比较苛刻。主要反应有蒸汽重整、不完全氧化和热解。
1、蒸汽重整
蒸汽重整用于将甲烷或其他碳氢化合物转化为氢。甲烷重整以Ni为催化剂，在500℃以上进行。主要反应有重整反应及水气置换反应。
2、不完全氧化
同样是I mol甲烷，不完全氧化反应产生的氢气比重整反应要少。因而，利用不完全氧化反应制氢的燃料电池的效率低于蒸汽重整制氢的燃料电池，后者利用燃料电池的余热供给蒸汽重整反应。不完全氧化法的优点是反应器简单，起动快，对负载变化响应快，成本低。
3、热解
当甲烷和其他碳氢化合物在气加热的情况下，发生热解反应，产生氢气和碳。从理论上讲，热解反应可以制造高纯度的氢气，因为没有Co和Co2生成。但这一有利条件被另一不利条件抵消了:副产物碳的处理十分棘手。因此，除了特殊情况，热解反应是要努力
避免的反应。