可燃冰这种神秘物质，早在１８１０年首次在实验室发现，１９世纪末叶被一个石油公司在北极永久冻土带中发现。当时对这种溢流气体还了解不多，也没引起足够的重视。大概直到二十世纪三十年代，约１９３４年前苏联再次发现，才引起重视。１９６５年在前苏联的西伯利亚冻土带中又发现，１９７０年在美国东部大陆边缘的布来克海台再次发现，１９７１年斯托尔等正式提出“天燃气水合物”（ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ）术语概念。特别值得提及的是六十年代未实施《国际深海钻探计划》，美国格洛玛·挑战者钻探船连续在各大洋海城４５０个点，完成７００个钻孔，进行过８０次深海钻探，取得大量珍贵的资料。１９９２年产施了《国际大洋钻探计划》，美国相继在东部海域南卡罗来纳海上、秘鲁海沟、中美洲海沟陆坡（墨西哥、哥斯达黎加等）、加拿大西海岸胡安—德夫卡洋中脊陆坡区等十几个深海区都有发现，有的并提取岩芯进行研究和分析，现已初步揭开这种神秘物质——“天燃气水合物”的面纱，它由水和甲烷组成，即水和天然气的混合物，甲烷由细菌分解有机物和石油热解时产生的，在地球深处处于高压、低温（零下４０度）特定的条件下，才稳定存在，多数蕴藏在地球高纬度的永久冻土带或深海底１００－３００米的地下，由细菌分解有机物的甲烷正是由地质时期的动植物遗骸在高温低压下释放出来的，在高温低压环境下甲烷吸入水分子而形成结晶体，故呈固态白晶体状，还有一点即燃的特性，很像“固体酒精”，科学家给它起了一个十分形象的名子——“可燃冰”。它的形成，据地质学家分析认为是由海洋板块的活动而成。当海洋板块下沉时，较老的海底地壳会下沉到地球内部，海底石油和天然气随板块边缘涌上表面。当接触到冰冷的海水和受深海高压下，天然气与海水发生化学作用形成水合物，即成“甲烷水合物”。
众所周知，深海下有机物质沉积发育，分布范围广泛，分布面积巨大，以甲烷为主的烃类气体来源充足，有利这种天然气水合物生成；海底可燃冰分布范围占海洋总面积的１０％，相当于４０００万平方公里，是迄今为止海底最有价值、最具前景的能源，足够人类使用１０００年。
在极地高纬度永久冻土带和陆架海区，都有广泛的分布。有科学家预测：地球海底这种天然气水化物的“天然冰”，其蕴藏量约为５１０１８立方米，相当于目前世界能源销费量的２００倍；推算估海洋总面积的９９％有存在这种奇特物质的形成之温压条件；有的科学家推算：由于可燃冰有很强的吸附天然气能力，一个体积单位的可燃冰可以分解为１６４个单位的天然气及０．８个单位的水，也就是说一立方米的可燃冰释放出来的能量，相当于１６４立方米的天然气。目前，国际间公认全球的可燃冰总储量，是地球上所有煤、石油和天然气总和的２倍至３倍。
据资料统计，截至目前为止，在世界海域内已有６０处（有资料说为８８处）直接间接发现了天然气水化物，其中在１８处（２６处）钻探岩芯中见到这种奇特的物质，４２处（６２处）见到它的地震标志海底反射。
由于可燃冰所含甲烷分子只有一个碳原子，燃烧时几乎没有或很少排放出二氧化碳，又无硫化物生成，是目前发现的最清洁、最丰富的能源，一致认为：可燃冰不仅是人类未来新的后续能源，也是人类逐步摆脱日益加剧的生存环境危机的期盼。联合海洋研究所主席亚当·斯说：蕴藏在海底深处的甲烷水合物很可能成为二十一世纪世界上主要替代能源，也是最清洁新能源。因而，早已引起各国科学家的关注，各国政府及其领导人的极大重视，纷纷部署并组织队伍开展调查与研究，近几年来已取得颇大的进展。
美国１９９８年已把天然气（甲烷）水合物研究与开发利用，作为国家能源发展战略长远计划，每年投资２０００万美元，由美国能源部和地质调查局实施，２０００年由蒙特雷海湾海洋馆权威学者率领的考察队在北美大陆架边缘、距海面８６０米的卡罗米纳近海布莱克海脊发现大量甲烷水合物，该馆科学家波尔说：这里发现的甲烷水合物可满足美国１０５年的天然气需求；美国继续在东南大际边缘、俄勒冈外太平洋西北边缘、阿拉斯加北坡、墨西哥湾大陆边缘、密西西比峡谷等海域开展工作，要求在２０１０年完成计划目标，２０１５年进行商业性开采。
前苏联相继在里海、黑海、鄂霍茨克海、白令海等矿点进行过区域评价；近年，俄罗斯在巴伦支海和鄂霍茨克海等海域进行可燃冰的调查与研究。
加拿大地质调查局在西海岸胡安—德夫卡洋中脊区发现的甲烷水合物，其蕴藏量估计是美国布来克海台的１０倍，１９９７－１９９９年年地质调查局和温哥华大学联合实施钻探，取得可喜成果；近年还加强了北极加拿大地区的甲烷水合物的调查与研究。
日本海洋天然气水合物调查与研究起步较晚，但发展很快，现已处于先进行列。由于日本能源短缺，日本政府十分重视这项新发现。１９９５年通商产业省资源厅石油公团和地质调查局等设立了“甲烷水合物研究及开发初步计划”，投资１５０亿日元；１９９６年确认冈县御前崎海域水下２７００米处发现甲烷水合物，分布面积广，蕴藏丰富，受到很大震动和鼓舞。在日本资源厅内有常设“甲烷水合物开发研究委员会”，日本能源学会内专设“甲烷水合物委员会”，专门组织学者专家从事专题调查与研究；日本计划在２００４由海洋科学技术中心建造一艘地球深部探测船，能在７０００米深处有效地开采这种矿藏。可见，日本政府对开采这一新能源算是雄心勃勃。１９９７年日本在南海海槽实施了导向性钻探，１９９８年与加拿大合作，在加拿大北部三角洲进行试验钻探，主要是穿透冻土层，获取岩芯样品技术，检查研制的技术设备。１９９９年１１月在南部海沟水深９５０米处蕴藏有丰富的天然气水合物——可燃冰，区域分布面积４２０００平方米，储量约为目前日本年天然气消费量的１４００倍，据计算：其中含天然气可达７．４万亿立方米，相当于日本１４０年消费天然气的总量。
２００２年日本、美国、加拿大、德国在加拿大西北的马更些河进入波弗特海的河口三角洲附近永久冻土带进行天然气水合物的试采，并取得了成功，除日本石油公团、东京大学、产业技术研究所外，还有加拿大地质调查所、美国地质调查所、德国地球科学研究所都参加了这一试验。
印度制定有《全国气体水合物研究计划》（１９９６－２０００）；英国和比利时分别召开过气体化合物专题学术讨论会；澳大利亚在其领海海底以下４００—６００米发现这种天然气水合物。
天然气水合物在地下深处，高压低温环境中才存在，是一种溢散气体，当前的关键是开采技术和方法问题。试采中，先开凿一口１２００米的钻井，直通到可燃冰层，注入温水，让可燃冰溶于温水中，抽回地面进行分离，这样便可获得未来的新能源——可燃冰。具体实施就是利用双重结构管道，在含水合物层打钻，注入温水，使高压下降到内侧管道，从外侧管道收回水合物，使其转化为甲烷气体。这一开采方法被认为是目前最有效的方法，但是，应该说这项工作仍处在初级探索阶段。
我国对海洋天然气水合物的调查与研究起步较晚，１９９７年在完成“西太平洋气体水合物找矿前景与方法”课题中，认定西太平洋边缘海域，包括我国南海和东海海域，具有蕴藏这种矿藏的地质条件。相继有广州海洋地质调查中心在南海，青岛海洋地质研究所在东海，都发现天然气水合物矿藏的地震标志，特别是１９９９年１０月广州地质调查中心在南海西沙海槽开展了天然气水合物的前期调查，并取得可喜的成果：主要采集到高分辨率多道地震测线５３４．３公里，至少在１３０公里地震剖面上识别出天然气水合物矿藏的显示标志ＢＳＲ，矿层厚度为８０——３００米。这一发现拉开了我国海洋天然气水合物调查研究的序幕，填补了这一领域调查研究的空白。
２０００年１月１２日中国地质调查局组织有关学科的院士们对在南海大陆架——西沙海槽发现的天然气水合物前期试验性工作成果进行了专题评审，评审会一致认为西沙海槽前期调查试验工作达到了世界先进水平，对利用高分辨率地震反射法取得的进展作了高度评价。
２００２年５月１７日在广州召开过我国首届天然气水合物资源学术研讨会，有１００多位专家学者参加，他们来自中国科学院、中国地质科学院、中国地质调查局、中国海洋石油总公司、中国地质大学、南京大学、同济大学，以及核工业部门等。会上对国际上天然气水合物的调查与研究现状进行了热烈讨论，对这一新型资源在世界的潜力及其意义，作了充分的估计和评论，特别是对勘探技术、采矿方法（现存的难度）进行了广泛的交流；会议集中对我国海域天然气水合物资源进一步调查勘探，及目前存在的诸多问题做了深入的讨论，一致认为２１世纪我国经济仍将持续快速发展，对能源需求将大幅度增加，为使能源不成为我国经济快速发展的瓶颈，在我国海域（诸如东沙群岛南部、西沙海槽北部、西沙群岛南部和东海陆坡海域等），开发海洋新型能源——天然气水合物（可燃冰），显得尤为重要和迫切，可以说是具有战略性意义。
这项工作已被列入国土资源部重点战略工作计划，国家也已下达专项基本建设投资预算，落实年度预算，积极实施海上地质地球物理勘查和地球化学勘探。力求在这一新型能源——天然水合物（可燃冰）的工作中，获得重大突破性进展。
２００２年６月２９日广州能源研究所气体水合物实验室召开过水合物方面学术讨论会。中国科学院地质与地球物理研究所、广州地球化学研究所、南海海洋研究所、华南理工大学、广州大学、西安石油学院等有关单位参加了会议。会议期间，代表们进行了广泛而深入的讨论和交流。
据台湾媒体（２００２．１２．２６）报道：在台湾西南海域发现天然气水合物矿藏，经研究，其分布范围很广，初步估计约有千亿立方米天然气蕴藏量。这项工作由台湾中油公司、台湾大学、海洋大学、经济部地质调查所共同发现与研究。这一新能源的发现，对解决台湾能源的问题抱有颇大希望，但至少要在１０年以后才能进行商业性开采。
据联合海洋研究所主席詹姆斯说：蕴藏在海底深处的甲烷水合物很可能成为２１世纪世界主要替代能源，也是当前最清洁的新能源。但也强调指出：这种新能源是溢流气体，开采时最易泄漏，排出后会造成温室效应，破坏海的稳定平衡，加剧气候变暖，对海洋本身也有极大的危害，甚或造成大陆架边缘的动荡，导致灾难性海啸；有的学者还列举出地球历史上（大约８０００多年前）北欧的一次海啸就是这种气体的释放造成的，同时也危胁海底油气管线、水下电缆等设施。因此，对这种新能源的开发利用，更关键问题是环境保护问题。
摘自：中国科技信息网