가스 수화물은 물 분자와 메탄이나 에탄 등과 같은 저분자 탄화수소 성분이 섞여서 형성된 고체이다. 얼음과 비슷한 결빙상태의 고체로 메탄수화물(methane hydrate)이 대표적인 가스 수화물이다. 물과 가스 분자들의 물리적 결합이라 쉽게 분리되며, 이렇게 분리된 가스는 상온에 대기압 상태에서 부피가 약 163배로 팽창한다. 그러므로 영구동토지역이나 깊은 바다 속같이 온도와 압력의 평형이 이루어진 지역에 존재하고 있으며 매장량은 현재까지 확인된 지구전체 화석연료의 2배 정도의 양인 약 10,000 gigaton으로 추정된다.