二氧化碳不是全球变暖的唯一原因，大约四分之一的效应是由另一种气体——甲烷引起的，而甲烷问题在短期内看起来比二氧化碳问题更容易处理。
甲烷是一个碳原子和四个氢的化合物，在排放之后的20年里，一吨甲烷造成的变暖是一吨二氧化碳造成的86倍。甲烷气体在大气中的半衰期约为10年，相比之下二氧化碳会持续数百年，甚至数千年。因此，由各国政府和环保游说团体组成的气候与清洁空气联盟（Climate and Clean Air Coalition）认为，在未来30年内，将人为甲烷排放量减少一半，可能会使2050年全球平均气温降低0.18℃。这听起来可能不算多，但这是目前气温与2015年世界大多数国家在巴黎达成的目标之间差距的20%至45%，即将气温稳定在高于工业化前平均水平1.5℃至2℃之间。
此外，在许多情况下，甲烷减排成本可以得到补偿，因为甲烷本身是一种有价值的商品。目前由于人类活动的影响，每年排放超过3亿吨甲烷，而且还在不断增长。2007年以来甲烷排放上升快速上升，甲烷浓度现在是工业革命前的2.5倍多。
地面和空中研究都表明，天然气管道泄漏是甲烷排放泄漏的罪魁祸首之一。2018年安装在华盛顿、巴尔的摩、费城、纽约和波士顿上空的探测仪器发现，每年有85万吨甲烷从这些城市飘散，这大约是美国政府环境保护署官方估计的10倍。更大的排放源是化石燃料供应链的上游，即从地壳中开采天然气、石油和煤炭，并在全球进行加工和运输的地方。
《科学》杂志2018年发表的一项研究测量了美国三分之一的天然气供应链和石油生产基地的泄漏。根据这个样本推断，每年约有1300万吨甲烷从这些设施中逸出，大约比美国环保署的官方数字多出60%。国际能源署估计世界煤矿每年释放出约4000万吨甲烷，因为煤矿井在开采处于活跃状态时，甲烷被排放到大气中以避免爆炸。矿井关闭以后，也可能继续泄漏甲烷数十年。
“全球甲烷预算”的国际合作项目追踪每年有多少甲烷进入和离开大气层，并开发一个描述这一点的模型，这项研究试图了解所谓的甲烷循环。如下图所示，除了漏井和管道、瓦斯矿井外，打嗝的牛、稻田、森林火灾、刀耕火种农业、垃圾场、废水处理厂、汽车和卡车以及沼泽、河流和湖泊等自然生态系统也会排放甲烷。2008年至2017年间，每年排放5.5亿吨至8.8亿吨甲烷，比2000年至2006年的平均水平高出约9%。粗略地说，其中化石燃料和农业各占三分之一，其余来自汽车、火灾、垃圾填埋场和废水处理等排放物的综合排放。研究发现，2007年后甲烷含量的上升是由人类排放的额外气体造成的。值得庆幸的是，几乎没有迹象表明北极冻土带的甲烷释放量增加，一些人曾担心，随着冻土带变暖，这种情况可能会发生。
农业排放量增加最多的是亚洲、非洲和中东，农业来源，特别是牲畜和稻田，是最难处理的。在这两种情况下，气体都是由产甲烷微生物产生的，这些微生物分别生活在动物的内脏和分解的粪便中，以及缺氧的淹水土壤中。不过，大部分农业甲烷主要来自反刍家畜奶牛和绵羊，相当于所有人为排放量的30%。
要求人们改变饮食习惯少吃肉类，少喝牛奶，虽然目前在富裕国家很流行，但在收入不断增加、饮食结构不断改善的广大中等收入国家，要求人们少吃肉类并不现实。另一种选择是抑制甲烷菌本身，一些研究表明，富含某些海藻的饮食可以减少动物80%的甲烷排放量。一种名为溴仿的化合物，在这些藻类中含量丰富，能抑制动物瘤胃内产生甲烷的化学反应。
甲烷排放量是减排的首要目标，这一想法已逐渐被政策制定者所接受。2020年10月欧盟委员会通过了一项“欧洲甲烷战略”。在美国，2020年时任总统特朗普废除了前任奥巴马提出的有关监测和堵漏甲烷泄漏的规定，但拜登表示将修正这一逆转。政府间气候变化专门委员会预计，全球到2050年甲烷排放量将下降35%，低于2010年的水平。
