谈到能源，人们立即想到能燃烧的煤、石油或天然气，而很少想到晶莹剔透的“冰”。可燃冰在地质上称之为天然气水合物，是一种白色固体物质，外形像冰，有极强的燃烧力，可作为上等能源。天然气水合物主要由水分子和烃类气体分子（主要是甲烷）组成，所以也称它为甲烷水合物，是在一定条件下由气体或挥发性液体与水相互作用形成的白色固态结晶物质。

从物理性质来看，天然气水合物的密度稍低于冰的密度，剪切系数、电解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。

可燃冰是天然气分子（烷类）被包进水分子中，在海底低温与压力下结晶形成的。世界上绝大部分的天然气水合物分布在海洋里，被学者称为21世纪能源或未来新能源。迄今为止，在世界各地的海洋及大陆地层中，已探明的可燃冰储量相当于全球传统化石能源（煤、石油、天然气、油页岩等）储量的两倍以上，其中海底可燃冰的储量够人类使用1000年。

天然气水合物在给人类带来新的能源前景的同时，对人类生存环境也提出了严峻的挑战。全球海底天然气水合物中的甲烷总量约为地球大气中甲烷总量的3000倍。如果不慎让海底天然气水合物中的甲烷气逃逸到大气中去，将产生无法想象的后果。固结在海底沉积物中的水合物，一旦条件变化使甲烷气从水合物中释出，还会改变沉积物的物理性质，降低海底沉积物的工程力学特性，使海底软化，出现大规模的海底滑坡，毁坏海底工程设施。

天然可燃冰呈固态，不会像石油那样自喷流出。如果把它从海底一块块搬出，在从海底到海面的运送过程中，甲烷就会挥发殆尽，同时还会给大气环境造成巨大危害。为了获取这种清洁能源，世界许多国家都在研究天然可燃冰的开采方法。科学家们认为，一旦开采技术获得突破性进展，那么可燃冰立刻会成为21世纪的主要能源。

相反，如果开采不当，后果是灾难性的。在导致全球气候变暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大20倍。可燃冰矿藏哪怕受到最小的破坏，都足以导致甲烷气体的大量外溢，引发强烈的温室效应。另外，陆缘海边的可燃冰开采起来十分困难。一旦发生井喷事故，就会造成海啸、海底滑坡、海水毒化等灾害。所以，可燃冰的开发利用就像一柄双刃剑，必须谨慎对待。