工业上，甲醇是通过合成气（主要成分是CO和H2）在催化剂的作用下合成的，因此，能生产合成气的原料，即含有碳氢的资源，均可作为工业合成甲醇的原料。目前，合成甲醇的原料主要来自煤和天然气。石油基原料。如重油、石脑油等也可在气化后作为合成甲醇的原料。另外，生物质以及CO2也可作为合成甲醇的原料。
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天然气
天然气的主要成分是甲烷，还含有少量的其他饱和烃（如乙烷、丙烷等）、不饱和烃（如乙烯、丙烯等）以及氮气。目前，从世界范围看，天然气是合成甲醇的最重要的原料，约占到80%以上。全球的甲醇生产主要集中在天然气资源比较丰富的中东、拉美和东亚等地区，原料价格优势突出。甲醇生产技术的主要开发商有德国Lurgi、日本东洋工程（TEC）、英国ICI（Synetix）、丹麦Haldor-Topsoe。
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煤基原料
煤基原料包括煤炭、焦炭、焦炉气、煤层气以及中煤和煤矸石等，主要通过部分氧化或蒸汽转化等方法制成合成气用于合成甲醇。
煤作为制备甲醇合成气的传统原料，由于环保和气体净化等方面问题，成本相对较高，但对缺油少气富煤的国家和地区（如中国和南非）仍是主要的原料路线。从长远发展的趋势来看，煤是世界化石能源储藏量最多的能源，远远超过天然气和石油的储量。随着大型煤气化和净化技术的发展，煤越来越成为合成甲醇的主要原料路线。特别需要指出的是，煤炭资源中的高硫劣质煤，是不能作为动力煤直接燃烧的，但通过气化脱硫后，可以作为合成甲醇燃料的原料，得到洁净利用。
中国主要采用煤炭为原料合成甲醇，且生产规模呈大型化趋势。焦炉煤气的主要成分是CH4、CO和H2，也是很好的合成甲醇原料。中国是世界最大焦炭生产国，目前世界上只有中国化学工业第二设计院拥有自主知识产权的焦炉煤气技术。另外，中国的煤层气储量也很大，有30万亿~35万亿立方米，煤层气主要成分为甲烷（85%以上），是合成甲醇燃料的优良资源。
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石油
石油也可以作为甲醇合成的原料。原油、重油、焦油和沥青等可以通过水蒸气重整或部分氧化转化为合成气，然后合成甲醇。但是由于石油资源不断枯竭，且价格昂贵，因此一般不采用石油基原料来制取甲醇。
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生物质
所谓生物质，从广义上讲是指绿色植物通过光合作用产生的各种有机物。具体来说，生物质资源包含的两大类是种植生产的资源（能源作物）和未利用的资源（残余物）。前者包括如甘蔗、木薯、玉米、油菜籽、甜高粱、油楠、麻风树以及能源林等陆生资源和海藻、微生物等水生资源。后者包括农业残余物，如秸秆、稻壳、蔗渣、蔬菜残余物等；林业残余物，如伐木残余物、木材加工废弃物等；渔业残余物；动物粪便；城市废弃物，如生活垃圾、有机废水等。
用于合成甲醇的生物质资源主要是农林植物生物质资源，包括薪柴和木材废料、农作物秸秆等，还有今后发展的各种速生能源植物（速生林、速生草本植物和富糖植物、富油脂植物等），是唯一能转化为液体燃料的洁净可再生能源。全世界的农林植物生物质资源是相当丰富的，仅论中国，秸秆类农作物的资源量每年就有3.08亿吨标准煤，薪柴资源量为1.3亿吨标准煤。生物质合成甲醇燃料技术和煤制甲醇的技术类似，总体划分为两大部分：第一部分为生物质热化学气化制生物气及合成气；第二部分为合成气在一定压力和温度下催化合成甲醇燃料。
与化石能源煤、石油和天然气相比，生物质能源洁净、环保，而且可以再生。但是，以生物质为原料制甲醇，在经济上还不能与煤和天然气为原料制备甲醇进行竞争，商业化的道路还很长！
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CO2和H2
温室气体CO2和H2也是合成甲醇的优质原料。CO2是地球上最丰富的碳资源，在自然界中以CO2形式存在的碳含量远远大于煤、石油和天然气的含碳量。随着化石能源经济的发展，大量CO2排放带来的温室效应应严重威胁着人类的生存环境。利用CO2加氢合成甲醇燃料被认为是CO2洁净利用最经济的过程之一。由CO2和H2合成甲醇的方法已经众所周知，大规模工业化生产不存在技术障碍。当前没有大规模应用主要是受到原料H2供应的限制。
目前H2主要是由不可再生的一次能源矿物燃料制取的。但从长远来看，H2可以通过电解海水、太阳能光解水和热化学循环分解水等方法大规模获得，是取之不尽、用之不竭的，其中电解海水所需的能量可以由核能和太阳能、风能、水能以及地热能等可再生能源提供，热化学循环分解水则可以利用核反应堆等产生的热作为热分解的能源；而CO2则可以很容易从发电厂、水泥厂和钢铁厂等工业废气中大量回收，或者由大气中直接提取。因此我们可以想象到，CO2加氢合成甲醇将成为未来甲醇燃料生产的重要途径之一，而且甲醇燃料及其衍生产品燃烧后又会变成CO2和水，因此可以形成甲醇可再生能源的循环利用。