天然氣水合物在自然界廣泛分布在大陸永久凍土、島嶼的斜坡地帶、活動和被動大陸邊緣的隆起處、極地大陸架以及海洋和一些內陸湖的深水環境。世界上海底已發現的天然氣水合物主要分布區域是大西洋海域的墨西哥灣、加勒比海、南美東部陸緣、非洲西部陸緣和美國東海岸外的布萊克海臺等，西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千島海溝、沖繩海槽、日本海、四國海槽、日本南海海槽、蘇拉威西海和新西蘭北部海域等，東太平洋海域的中美洲海槽、加利福尼亞濱外和秘魯海槽等，印度洋的阿曼海灣，南極的羅斯海和威德爾海，北極的巴倫支海和波弗特海，以及大陸內的黑海與里海等。據統計，全球已累計發現超過230個天然氣水合物礦區。我國天然氣水合物資源主要分布在南海、東海海域、青藏高原以及東北凍土帶。

    相關市場調研報告請見中企顧問網發布的《2014-2020年中國天然氣行業監測與投資前景研究報告》

    有專家估計，全球天然氣水合物資源量可達2萬萬億立方米，其碳含量超過所有已探明化石燃料碳含量總和的兩倍。由于天然氣水合物具有非滲透性，常常可以作為其下層游離天然氣的封蓋層，因此實際天然氣蘊藏量可能會更大。據美國水合物能源國際（Hydrate Energy International，2011）評價，全球砂巖中較高飽和度水合物地質儲量中值為1230萬億立方米。在海底區域，天然氣水合物的分布面積達4000萬平方千米，占地球海洋總面積的1/4。粗略估算，我國天然氣水合物資源總量約為84萬億立方米，其中南海海域、東海海域分別約為65萬億立方米和3.4萬億立方米，陸上青藏高原、東北凍土帶分別為12.5萬億立方米和2.8萬億立方米。

    天然氣水合物的成分與常規天然氣十分相近，但更為純凈，使用方便，燃燒值高，清潔無污染。開采時只需將固體的天然氣水合物升溫減壓就可釋放出大量的甲烷氣體，在標準狀況下，一單位體積的天然氣水合物分解最多可產生164單位體積的甲烷氣體。

    研究部認為，天然氣水合物這種新型能源一旦得到規模開采，將使人類的燃料使用史延長幾個世紀，并將緩解能源供應日益緊缺的局面，改變世界能源供給格局，改善能源消費結構，為經濟社會可持續發展提供有力支撐。天然氣水合物作為一種重要的潛在未來資源，很可能成為21世紀具有商業開發前景的戰略資源，成為第三次能源轉型革命性的替代品。