Methanogenen zijn micro-organismen die methaan maken als een metabolisch bijproduct in anoxische omstandigheden. De organismen zijn archaea, een ander domein dan bacteriën. Ze komen veel voor in wetlands, waar ze moerasgas maken.
Methanogenen komen ook veel voor in de spijsverteringsorganen van dieren zoals herkauwers en mensen. Het methaan is vaak uitgedroogd.
In mariene sedimenten wordt methaan geproduceerd wanneer de sulfaten laag zijn. Dit gebeurt onder de bovenste lagen. Methanogene archaea-populaties spelen een belangrijke rol in anaerobe afvalwaterbehandelingen. Sommige methanogenen zijn extremofielen, die voorkomen in omgevingen zoals warmwaterbronnen en onderzeese hydrothermale openingen, maar ook in het "vaste" gesteente van de aardkorst, kilometers onder het oppervlak.
Methanogenen zetten azijnzuur om in methaan in een fermentatieproces. Verwar ze niet met methanotrofen, die methaan verbruiken voor hun koolstof- en energiebehoefte.