مایع سازی گاز طبیعی از قوانین انتقال فاز ترمودینامیکی پیروی می کند. هنگامی که دما زیر نقطه بحرانی (متان -82.6 درجه) است، فاز گاز را می توان با افزایش فشار یا کاهش دما به فاز مایع تبدیل کرد.
تحت فشار معمولی، مایع سازی نیاز به خنک سازی تا -162 درجه دارد، در حالی که در فشار 4.5 مگاپاسکال، فقط به خنک سازی تا -84 درجه نیاز دارد. این فرآیند مستلزم غلبه بر انرژی جنبشی مولکول های گاز است که با انجام کار کمپرسور و مبدل های حرارتی با حذف گرما و در نتیجه کاهش انرژی داخلی به دست می آید.
محصولی که پس از مایع سازی تشکیل می شود، گاز طبیعی مایع (LNG) نامیده می شود که جزء اصلی آن متان است. LNG دارای حجم 625 برابر کوچکتر از همان جرم گاز طبیعی است که ذخیره و حمل و نقل آن را آسان تر می کند. LNG دارای نقطه اشتعال تقریباً 650 درجه و محدوده حد انفجار 4.7٪ تا 15٪ است که تولید و استفاده از آن را نسبتاً ایمن می کند.