Метилен СН2 — двузамещенный метан СН2Х2 или СН2XY (где Х и Y какой-нибудь галоид или одноэквивалентный остаток кислоты, например уксусной или серной), содержит в себе СН2 — двухатомный остаток метана, который и называют М. В свободном состоянии М. неизвестен, известны его полимеры: Н2С:CH2=C2H4 — этилен или маслородный газ, (CH2)3=С3Н6 — триметилен, (CH2)5=C5H10 — пентаметилен и гексаметилен (CH2)6=C6H12, обыкновенно называемый гексагидробензолом. Как видно из данного определения, соединения М. с галоидами должны получаться при действии галоидов на одногалоидозамещенный метан (т. е., например, при бромировании или хлорировании бромистого или хлористого метила), по уравнению: СН3Х + X2 = СН2Х2 + НХ; с другой стороны — при восстановлении трехгалоидозамещенного метана; так, например, хлористый М. получается при восстановлении хлороформа CHCl3 в спиртовом растворе цинком и соляной кислотой; для получения йодистого М. восстановляют йодоформ йодистым водородом и фосфором: CHI3+HI=СН2I2+I2. От йодистого М. легко перейти к бромистому, действуя бромом: СН2I2+2Br2=СН2Br2+2BrI. Под влиянием же хлористого или бромистого йода можно получить смешанные галоидометилены, например: СН2I2+ICl=CH2ClI+I2. Галоидометилены суть жидкости, нерастворимые в воде, обладающие сладковатым запахом. Галоидные атомы, в них заключающиеся, легко замещаются сложными группами при реакциях двойного обмена с серебряными солями и алкоголятами, например: CH2I2+2AgO.СО.СН3=2AgI+СН2(OCOCH3)2 или CH2Cl2+2NaOC2H5=2NaCl+CH2(OC2H5)2. При этом получаются производные не существующего в свободном состоянии метиленгликоля СН2(ОН)2, представляющего собой как бы соединение М. с двумя водными остатками. Замечательное соединение, содержащее в себе М. и кислород, есть СН2О — муравьиный альдегид (формальдегид, оксиметилен), простейший из углеводов (см. Гидраты углерода). Соединение М. с серой известно в виде полимера (СН2S)3 или паратиоформальдегида. Метилендисульфоновая кислота 
, есть вещество, полученное в виде очень непостоянных игольчатых кристаллов Либихом при действии серного ангидрида на метиловый эфир. Хлористый М. (температура кипения 41,6°, удельный вес при 0°/4° = 1,37777, по Торпе) — см. ниже. Йодистый М. (температура плавления 4°, температура кипения 180°) замечателен своим чрезвычайно большим удельным весом при 15°/15° = 3,28528, который обуславливается высоким содержанием йода (94,9%). Как одна из тяжелейших органических жидкостей, йодистый М. очень удобен для разделения составных частей измельченных минералов (Brauns); смеси его с различными количествами бензола употребляются при определении удельного веса солей (Retgers). С ртутью йодистый М. образует соединение IHg.CH2I (Sakurai).
Хлористый метилен (мед.) — бесцветная, с запахом хлороформа жидкость, предложен был как анестетическое средство вместо хлороформа, но до сих пор, вследствие опасных побочных явлений, которые вызываются этим препаратом, последний не нашел сколько-нибудь значительного распространения.