Utekočinjanje zemeljskega plina poteka po termodinamičnih zakonih faznega prehoda. Ko je temperatura pod kritično točko (metan -82,6 stopinj), se plinska faza lahko pretvori v tekočo fazo s povečanjem tlaka ali znižanjem temperature.
Pri normalnem tlaku je za utekočinjenje potrebno hlajenje na -162 stopinj, pri tlaku 4,5 MPa pa samo na -84 stopinj. Ta proces zahteva premagovanje kinetične energije molekul plina, kar dosežemo tako, da kompresor opravlja delo, toplotni izmenjevalci pa odvzemajo toploto in s tem zmanjšujejo notranjo energijo.
Produkt, ki nastane po utekočinjanju, se imenuje utekočinjeni zemeljski plin (LNG), katerega glavna sestavina je metan. UZP ima 625-krat manjšo prostornino od enake mase zemeljskega plina, zaradi česar je lažje skladiščenje in transport. UZP ima plamenišče približno 650 stopinj in mejno območje eksplozivnosti 4,7 %~15 %, zaradi česar sta njegova proizvodnja in uporaba relativno varni.