Maakaasun nesteyttäminen noudattaa termodynaamisia faasimuutoslakeja. Kun lämpötila on alle kriittisen pisteen (metaani -82,6 astetta), kaasufaasi voidaan muuttaa nestefaasiksi nostamalla painetta tai laskemalla lämpötilaa.
Normaalipaineessa nesteytys vaatii jäähdytyksen -162 asteeseen, kun taas 4,5 MPa:n paineessa se vaatii vain jäähdytyksen -84 asteeseen. Tämä prosessi edellyttää kaasumolekyylien kineettisen energian voittamista, mikä saavutetaan kompressorilla työskennellä ja lämmönvaihtimilla poistamalla lämpöä, mikä vähentää sisäistä energiaa.
Nesteytymisen jälkeen muodostunutta tuotetta kutsutaan nesteytetyksi maakaasuksi (LNG), jonka pääkomponentti on metaani. LNG:n tilavuus on 625 kertaa pienempi kuin saman massan maakaasua, mikä helpottaa sen varastointia ja kuljetusta. LNG:n leimahduspiste on noin 650 astetta ja räjähdysraja-alue 4,7–15 %, joten sen tuotanto ja käyttö on suhteellisen turvallista.