天然气液化是一个低温冷却过程。天然气在液化前必需对原料气进行净化处理，即脱除水份、二氧化碳、硫化氢、汞、重烃和苯等，以防止对装置的损害和在液化过程中堵塞换热器、管道或阀门。
原料天然气经净化处理后，进入换热器进行低温冷却和冷凝，冷却到一定的温度（与压力相关）即变为液体状态，即液化天然气（LNG）。