A、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物．故选项错误；

B、酸牛奶中含有水、蛋白质、酸性物质等物质，属于混合物，故选项错误；

C、蒸馏水中只含有水一种物质，属于纯净物．故选项正确；

D、天然气的主要成分是甲烷，还含有乙烷、硫化氢等气体，属于混合物，故选项错误．

故选C．