proces beztlenowy, w którym niektóre mikroorganizmy, zwane metanogenami, rozkładają związki organiczne do metanu i dwutlenku węgla. Zachodzi w środowiskach ubogich w tlen, np. w osadach dennych, żołądkach przeżuwaczy czy wysypiskach śmieci. Proces ten umożliwia uzyskanie energii w warunkach beztlenowych i przyczynia się do obiegu materii w ekosystemach. Fermentacja metanowa jest wykorzystywana również w produkcji biogazu jako odnawialnego źródła energii.