Samorzutnie powstający w środowisku biogaz składa się głównie z metanu. Jest on jednym z najprostszych związków organicznych, występujący w gazowym stanie skupienia. Pozostałe składniki to dwutlenek węgla oraz tlen, azot i wodór. Za nieprzyjemną woń gazu wysypiskowego odpowiada przede wszystkim siarkowodór. Dlaczego w biogazie spotkamy taki, a nie inny zestaw pierwiastków? Ma to związek z procesami gnilnymi, które prowadzą do rozkładu resztek organizmów roślinnych oraz zwierzęcych. Biomasa w przeważającej części składa się z atomów węgla i wodoru. Węgiel tworzy solidne rusztowanie, do którego przyłącza się wodór. Tak powstają proste związki, zwane węglowodorami. W niektórych przypadkach do cząsteczek przyłączają się inne atomy, takie jak siarka czy azot.
Mówimy wówczas o pochodnych węglowodorów z różnymi grupami funkcyjnymi. Najważniejszą w przyrodzie grupą związków polifunkcyjnych są białka. Charakteryzują się one bardzo skomplikowaną, wielowarstwową strukturą. Pomiędzy poszczególnymi warstwami znajdują się mostki siarczkowe. W wyniku fermentacji anaerobowej łańcuch węglowodorowy pęka, dając czysty metan. Z pozostałych atomów powstają wymienione wcześniej gazy. Produktem ubocznym jest również tlen.