在厌氧条件下以甲烷为特异代谢产物。1956年，H.A.巴克打破按形态差异将产甲烷细菌分散在不同科属中的分类系统，把具有上述特性的多种形态的细菌划归为一个生理群，建立甲烷细菌科。《伯杰氏鉴定细菌学手册》(第 8版)基本上采纳了巴克的系统。70年代后期和80年代初，G.E.福克斯、W.E.巴尔赫和C.R.沃斯等人发表比较产甲烷细菌和其他细菌以及某些真核生物的16S（或18S）核糖体核糖核酸(rRNA)寡聚核苷酸序列谱的相似性的研究成果，指出产甲烷菌是一群独特的产物，与其他细菌和真核生物显然不同。他们主张把产甲烷细菌归属于，与其他细菌（真细菌）和真核生物并列为生物的3大类群（见）。