Veksten i naturgassindustrien har i stor grad vært avhengig av utviklingen av effektive rørledningssystemer. Den første metallrørledningen ble konstruert mellom Titusville og Newton, Pennsylvania, i 1872. Dette støpejernssystemet med en diameter på 2,5-tommers- (6,4-cm-) forsynte rundt 250 privatkunder med naturgass ved et trykk på rundt 80 pund per kvadrattomme (50 kilopascal). På begynnelsen av det 21. århundre var mer enn 500 000 km (300 000 miles) med hovedoverføringsrørledninger og 3,4 millioner km (2,1 millioner miles) med mindre distribusjonsrørledninger i drift i USA, og leverte mer enn 672 bcm (24 tcf) naturgass per år til rundt 70 millioner kunder. Russland, verdens største gasseksportør, drev mer enn 160 000 km (100 000 miles) overføringsrørledninger med kapasitet til å transportere mer enn 600 bcm (21 tcf) naturgass per år.
Moderne gassrørledninger bygges i mange størrelser, avhengig av bruken, med diametre fra 15 cm (6 tommer) for mateledninger til diametre som 60, 106 og 122 cm (24, 42 og 48 tommer) for overføringsrørledninger. De største russiske hovedlinjene har diametre så høye som 140 cm (56 tommer). Store overføringsrørledninger opererer ved trykk opp til omtrent 8 megapascal (MPa), eller mer enn 1000 psi. (I deler av verden som bruker det metriske systemet, måles rørledningstrykk også i bar. En bar tilsvarer 100 KPa, så 8 MPa, eller 8000 KPa, er 80 bar.) Automatiserte kompressorstasjoner er plassert omtrent hver 100. km (60 miles) langs rørledningene for å øke systemtrykket og overvinne friksjonstap.
Tilstedeværelsen av naturgassfelt i områder av verden langt fra markedsdestinasjoner har gitt opphav til et effektivt middel for langdistansetransport av hav. Siden flytende naturgass (LNG) bare opptar 0,16 prosent (1/600) av gassvolumet, har det naturlig nok utviklet seg internasjonal handel med LNG. Moderne flytende anlegg bruker autokjølte kaskadesykluser, der gassen strippes for karbondioksid, tørkes og deretter utsettes for en serie kompresjons-ekspansjonstrinn der den avkjøles til flytende temperatur (omtrent -160 grader [-260 grader F]). Kravet til kompresjonseffekt leveres vanligvis ved å forbruke en del av den tilgjengelige gassen. Etter flytendegjøring transporteres gassen i spesialdesignede og isolerte tankbiler til forbrukshavnen, hvor den lagres i kjøletanker inntil nødvendig. Regassifisering krever en varmekilde for å omdanne væsken tilbake til damp. Ofte følges en{13}}lavkostnadsmetode, for eksempel å utveksle varme med et stort volum av nærliggende sjøvann. Alle metoder for flytendegjøring, transport og regassifisering innebærer et betydelig energitap, som kan nærme seg 25 prosent av det opprinnelige energiinnholdet i gassen.
