Rozwój przemysłu gazu ziemnego w dużej mierze zależy od rozwoju wydajnych systemów rurociągów. Pierwszy metalowy rurociąg zbudowano pomiędzy Titusville a Newton w Pensylwanii w 1872 roku. Ten żeliwny system o średnicy 2,5-cala- (6,4-cm) dostarczał gaz ziemny około 250 klientom indywidualnym pod ciśnieniem około 80 funtów na cal kwadratowy (psi), czyli 550 kilopaskali (KPa). Na początku XXI wieku w Stanach Zjednoczonych działało ponad 500 000 km (300 000 mil) głównych rurociągów przesyłowych i 3,4 miliona km (2,1 miliona mil) mniejszych rurociągów dystrybucyjnych, dostarczając ponad 672 miliardów metrów sześciennych (24 tcf) gazu ziemnego rocznie do około 70 milionów klientów. Rosja, największy na świecie eksporter gazu, eksploatowała ponad 160 000 km (100 000 mil) rurociągów przesyłowych, które mogły przesyłać ponad 600 miliardów metrów sześciennych (21 ton cf) gazu ziemnego rocznie.
Nowoczesne gazociągi budowane są w wielu rozmiarach, w zależności od ich przeznaczenia, o średnicach od 15 cm (6 cali) dla linii zasilających do średnic takich jak 60, 106 i 122 cm (24, 42 i 48 cali) dla rurociągów przesyłowych. Największe rosyjskie linie główne mają średnicę sięgającą 140 cm (56 cali). Duże rurociągi przesyłowe działają pod ciśnieniem do około 8 megapaskali (MPa), czyli ponad 1000 psi. (W częściach świata, w których stosuje się system metryczny, ciśnienia w rurociągach mierzy się również w barach. Jeden bar równa się 100 KPa, zatem 8 MPa, czyli 8000 KPa, to 80 barów). Zautomatyzowane tłocznie są rozmieszczone co około 100 km (60 mil) wzdłuż rurociągów w celu zwiększenia ciśnienia w systemie i przezwyciężenia strat tarcia podczas transportu.
Obecność złóż gazu ziemnego w obszarach świata oddalonych od rynków docelowych umożliwiła powstanie wydajnego środka-transportu oceanicznego na duże odległości. Ponieważ skroplony gaz ziemny (LNG) zajmuje jedynie 0,16 procent (1/600) objętości gazu, w naturalny sposób rozwinął się międzynarodowy handel LNG. Nowoczesne instalacje do skraplania wykorzystują cykle kaskadowe z automatycznym chłodzeniem, podczas których gaz jest pozbawiony dwutlenku węgla, suszony, a następnie poddawany serii etapów-rozprężania, podczas których jest schładzany do temperatury skraplania (około -160 stopni [-260 stopni F]). Zapotrzebowanie na moc sprężania jest zwykle zaspokajane poprzez zużycie części dostępnego gazu. Po skropleniu gaz transportowany jest specjalnie zaprojektowanymi i izolowanymi cysternami do portu odbiorczego, gdzie do momentu zapotrzebowania jest magazynowany w zbiornikach chłodzonych. Regazyfikacja wymaga źródła ciepła w celu przekształcenia cieczy z powrotem w parę. Często stosuje się tanie-metody, takie jak wymiana ciepła z dużą ilością pobliskiej wody morskiej. Wszystkie metody skraplania, transportu i regazyfikacji wiążą się ze znacznymi stratami energii, które mogą sięgać 25 procent pierwotnej zawartości energii w gazie.
