天然气水合物，也称气体水合物，是由天然气与水分子在高压（>100 大气压或>10MPa）和低温（0～10℃）条件下合成的一种固态结晶物质。因天然气中80%～90%的成分是甲烷，故也有人叫天然气水合物为甲烷水合物。天然气水合物多呈白色或浅灰色晶体外貌类似冰雪，可以象酒精块一样被点燃，故也有人叫它"可燃冰"。
　　 从化学结构来看，天然气水合物是这样构成的：由水分子搭成像笼子一样的多面体格架，以甲烷为主的气体分子被包含在笼子格架中。不同的温压条件，具有不同的多面体格架。
　　从物理性质来看，天然气水合物的密度接近并稍低于冰的密度，电介常数和热传导率均低于冰。天然气水合物的声波传播速度明显高于含气沉积物和饱和水沉积物，中子孔隙度低于饱和水沉积物，这些差别是物探方法识别天然气水合物的理论基础。

天然气水合物的各笼形状