Auf dem Mars sind unterschiedliche Prozesse aktiv, durch die Methan (CH4) entstehen, aber auch wieder zerstört werden kann. Das Gas kann von Mikroben, aber auch durch rein chemische Prozesse gebildet werden. Unter anderem sind Reaktionen zwischen Silikatmineralen wie Olivin oder Pyroxen mit Wasser und Kohlendioxid möglich. Zudem kann die energiereiche ultraviolette Strahlung der Sonne aus kohlenstoffreichem kosmischem Staub Methan erzeugen, der zum Beispiel von Kometen stammt.
Im Untergrund erzeugtes Methan kann in Käfigstrukturen, den so genannten Klathraten, beispielsweise aus Wassereis gespeichert und erst später freigesetzt werden. Die Winde in der Marsatmosphäre sorgen dafür, dass sich lokale Anreicherungen von Methan schnell auflösen. Fotochemische Reaktionen zerstören zudem Methanmoleküle, indem sich zunächst unter anderem Formaldehyd und Methanol bilden, die darauf weiter reagieren zu Kohlendioxid und Wasserdampf.