天然有机气体（如甲烷、乙烷等）与水构成如冰的固态物质。外形如冰，故又称“晶体天然气”。典型的水合天然气由46个水分子构成的5角12面的晶体，在晶体的孔隙中含有8个分子的甲烷、乙烷。在低温高压下呈稳定似冰的稳定状态，温度升高或压力降低时分解。0.001立方米水合天然气分解后释放所含0.17立方米天然气和原含气体的水分。最早发现于西伯利亚永久冻土带。海洋深处的水温很低，水压很大，海底沉积物富含生物遗骸，可分解产生大量甲烷、乙烷，因而可生成水合天然气。估计世界海洋有10%的面积有生成和储存这种水合天然气的条件，储藏量达1.5×10¹⁷立方米，但开采尚困难。