天然气汽车是以天然气作为燃料的汽车，是气体燃料汽车的一种；由于气体燃料的能量密度较小，即单位体积燃料所含的能量较小，所以用气体作为燃料使用起来很不方便且行驶里程短；但是由于天然气在发动机中燃烧效果好、废气排放污染低，价格又便宜，因而使天然气汽车在近20年来在世界各国逐步得到发展。

在使用时，可把天然气加压或液化来提高其能量密度以便于汽车携带；天然气压缩后装在高压气瓶中放在车上相当于普通汽车的油箱；为了多装燃料，高压气瓶中气体的压力一般为21MPa， 这就是压缩天然气汽车(CNG汽车)；如将天然气液化后装入低压保温容器中放在汽车上，就是液化天然气汽车(LNG汽车)。

在处理天然气以及在石油炼制过程中均有一种以丙烷和丁烷为主的副产品，也是天然气组成的一部分，易液化，而且在常压下又是气态，与日常家用的液化气非常相似，其也可用作汽车燃料，这就是液化石油气汽车(LPG汽车) 。有些国家的天然气汽车不包括LPG汽车。但一般所谓的天然气汽车就是包括以上三种， 即CNG、LNG和LPG汽车。