天然气燃烧完全，有害物质的排放很少，接近“零排放”，对改善空气质量很有帮助，因此已开始在北京等大城市中得到应用，替代燃煤发电与供热。数据显示，2016年，我国天然气发电占比已经达到14%。
在仍以煤电供应为主的情况下，天然气发电具有开停容易、操作方便以及供电稳定等特点，在用电高峰时可开启天然气发电设备补充供电，或天然气供应过剩时用于发电，对城市用电量及天然气供应可起到很好的调节作用，实现削峰填谷。
中小型天然气田的开发
中国气田以中小型居多，大多数气田的地质构造比较复杂，勘探开发难度大，因产气量有限而难以用管道远距离输送。为了更好地开发中小型天然气田，对其所生产天然气的输送可采用两种方式，一种是制备液化天然气LNG，用罐车运送，另一种方式为就地燃烧发电，产生的电能通过电网外送。
LNG生产和天然气发电共同采用，能起到优势互补的作用，可针对市场需求灵活调整LNG产量和发电量，从而使气井产量平稳。
油田伴生气的利用以及原油的开采
油田伴生气是指在开采石油的同时所采出的天然气。石油伴生气的产量很大，每采出一吨石油，就伴生几十立方米到几百立方米的油田气。新开采的油田，油田气的产量会更多。我国油田伴生气资源丰富。据不完全统计，仅部分因地域限制、分散的小油田每年烧掉的伴生气就高达10×108m3左右，相当于10×106t石油。如能有效利用油田伴生气资源，既可以增加工程项目收益，又可以有效降低温室气体的排放。
油田伴生气同样可用来制备LNG和燃气发电，燃气发电所产生的热能还可用于稠油的加热开采。另外天然气的燃烧能够产生纯度较高的CO2，因此天然气发电所产生的尾气还可用来做油田的驱油剂使用，从而减少购买商品CO2所需费用。另外油田目前拥有大量的固定式柴油发电机，如改用燃气发电可实现燃料就地取材，从而节省大量的燃料费用。
煤层气的开采利用
我国煤层气资源很丰富，埋深2000m以浅煤层气地质资源量约36.8万亿方，主要分布在华北和西北地区，稳定年产量在6.33×1010-9.35×1010m3。
煤层气存在于煤矿中，通常成为煤炭开采的安全隐患，因此煤炭的开采需事先抽采煤层气，我国煤层气的开采和利用刚处于起步阶段，对煤层气还未得到很好的利用，被很多矿区煤层气抽采后被直接排放。煤层气的组分与天然气类似，同样可用来制备LNG和燃烧发电，对煤炭资源的综合利用及煤矿安全生产具有非常重要的意义。
远洋船舶及海洋钻井平台的应用
船舶的动力装置通常有汽轮机、柴油机、燃气轮机和联合动力装置等，柴油机占据了船舶动力的主导地位。但随着环保要求的日趋严格，国际MARPOL73/78防污染公约规定自2012年起，燃料油的硫含量不大于3.5%，到2020年不大于0.5%。对于以蒸汽轮机为动力的超大型远洋船舶，要求船上安装高效废气净化装置，以确保其排放符合防污染公约要求。
面对要求日趋严格的海洋环保公约，LNG动力船舶受到关注，该船舶以LNG为燃料，以燃气轮机为动力装置进行发电或联合循环发电，为船舶动力等设施提供用电。LNG作为燃料可大幅度减少污染排放，甚至实现零排放。
其他领域的应用
以燃气轮机为动力源的燃气发电，不仅可使用天然气为燃料，还可使用煤气等各类可燃性气体。目前为了减少污染排放，政府对煤电的要求越来越苛刻，而且提高了燃煤发电的税收。煤炭行业为了生存，开始由直接燃煤发电向煤炭气化发电转变，即利用煤炭气化产生的煤气CO用于燃烧发电，使污染排放大幅度降低。