甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳等产物。反应过程中，氯原子逐步取代甲烷分子中的氢原子，同时生成氯化氢气体。该反应属于自由基取代反应机理，是链式反应。反应条件通常为光照或加热，反应剧烈程度随取代程度增加而减弱。实验时需注意控制氯气用量，避免生成过多有毒的四氯化碳。