沼气发电技术是一项利用工业、农业或城镇生活中的大量有机废弃物（例如酒糟液、禽畜粪、城市垃圾和污水等），经厌氧发酵处理产生的沼气，驱动沼气发电机组发电，并可充分将发电机组的余热用于沼气生产的综合技术。该技术不仅提供电能这一清洁能源，同时解决了沼气工程中的环境问题，消耗了大量废弃物，减少了温室气体排放，属于典型的资源循环利用项目，具有良好的经济效益和环境效益，在农村地区推广潜力巨大。
前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国燃气发电机组行业深度调研与投资战略规划分析报告》统计显示，早在2010年底，我国沼气工程7.3万处，其中大、中型沼气工程2.7万处，年产沼气总量142.6亿立方米，折标准煤2500万吨。而欧盟25国在2009年沼气产生量也仅为167亿立方米，由此可见早在2010年我国沼气利用规模已达到较大规模。前瞻产业研究院预计到2020年中国沼气资源总量915亿立方米，比2000年增加1倍，相当于7190万标准煤。
虽然我国沼气发电已经初具规模，但沼气发电利用比例极低，提升空间巨大。欧美国家沼气工程产生的沼气基本用于发电或提纯代替天然气；而在我国，工业企业将沼气用于锅炉燃料，农场沼气则用于养殖食堂炊事燃料，超过90%的沼气没有得到高效利用，垃圾填埋场亦存在沼气大规模放空的处理方式，填埋气回用率低于20%。
前瞻产业研究院假设沼气60%用于发电，则2010年144亿立方米的沼气产生量估算，可产生150亿千瓦时电量，对应装机200万千瓦，达到现有规模的4倍；以2020年915亿立方米沼气资源量估算，扣除自用沼气300亿立方米资源外，可用于沼气发电的气量达到615亿立方米，产生922.5-1230亿千瓦时电力（每立方米沼气产生1.5-2千瓦时电力），装机容量能达到1537.5-2050万千瓦，达到现有沼气装机规模的15倍以上。
目前在我国，如果要实现工业化，沼气的生产原料主要来自于4个方面：畜禽养殖场粪污、工业有机废水、市政污水的污泥和生活垃圾填埋场的垃圾填埋。上述4类沼气发电市场开发在我国均处于起步初期，市场空间仍较大。具体来看，畜禽养殖和工业废水类项目由于规模小或运营主体多为原有业主等原因，专业运营市场空间较小，未来的市场主要集中于设备领域；市政污水沼气多用于污水处理厂自用电补给或动力补给，多以原有业主投资运营，大规模第三方运营市场空间不大，未来市场也多集中于设备领域。垃圾填埋气领域则相对项目规模较大、且国内已有一定规模的第三方运营商出现，运营市场值得期待。
