由於天然氣的自然儲量更勝石油，加上其本身燃氣特性，也適用於內燃機引擎的燃料使用。相較於柴油引擎，雖然使用天然氣的內燃機能量效率較低，但由於完全不會產生粒狀污染物，氮氧化物排放量也相對低上許多，因此在污染值的部分天然氣引擎有其優勢。
相較於汽油引擎，也以點火方式引燃的天然氣引擎具有更高的辛烷值，因此壓縮比可以更為提昇，搭配多點噴射系統與渦輪增壓器，讓天然氣引擎可擁有與當前汽柴油引擎不相上下的輸出效能。目前全球市場中，美國市場可以說是最早使用天然氣引擎的國家，而南美的阿根廷與巴西、巴基斯坦、義大利與印度等國家，天然氣動力車款也相當普及。
由於天然氣與汽油兩者間的共通特性，許多汽車品牌也推出雙燃料動力車款，車輛所搭載的引擎可同時使用天然氣與汽油，讓燃料選擇更為彈性。
美國市場可以說是最早使用天然氣引擎的國家。