在双碳目标的背景下，明确碳处理路径非常重要。可再生能源氢气和二氧化碳（CO2）通过甲烷化反应生产合成天然气（SNG）被广泛认为是一种高效、有前途的碳捕获和利用技术，有望实现碳循环。近年来，在二氧化碳及其相关反应机理方面取得了许多新进展。鉴于此，本文对该反应进行了系统综述。首先，介绍了不同反应条件对CO2甲烷化反应热力学研究的影响。然后从活性金属、载体、制备方法和辅助技术四个方面介绍了CO2甲烷化催化剂的研究进展。活性成分包括非贵金属组（Ni、铁、Co和Mo）和贵金属组（Ru、Rh、Pt和Pd），载体包括传统氧化物（Al2O3、SiO2、TiO2、二氧化锆和CeO2）和新型载体材料（金属有机骨架和碳基材料），催化剂制备方法包括传统制备方法（浸渍法、共沉淀法、水热法、溶胶－凝胶法和固相合成法）和合成辅助技术（超声波、微波和等离子体等）。总结了CO2甲烷化反应遵循的两种机理路径（甲酸盐路径和CO路径），CO2甲烷化的具体反应路径与催化剂的表面特性（如羟基丰度和O2位置）和反应条件（如反应温度和压力）有关。最后，提出了当前研究面临的挑战，并对研究前景进行了展望。重点：（1）总结了有利于CO2甲烷化反应的热力学条件。（2） 介绍了CO2甲烷化催化剂面临的主要问题和调整策略。（3） 综述了催化剂的制备方法和最新的辅助技术。（4） 总结了两种机制路径。