頁巖氣與深盆氣煤層氣一樣都屬于持續式聚集的非常規天然氣

天然氣在頁巖中的生成吸附與溶解逃離具有與煤層氣大致相同的機理過程如圖所示通過生物作用或熱成熟作用所產生的天然氣首先滿足有機質和巖石顆粒表面吸附的需要此時所形成的頁巖氣主要以吸附狀態賦存于頁巖內部當吸附氣量與溶解的逃逸氣量達到飽和時富裕的頁巖氣解吸進入基質孔隙隨著天然氣的大量生成頁巖內壓力升高出現造隙及排出游離狀天然氣進入頁巖裂縫中并聚積

頁巖巖性多為瀝青質或富含有機質的暗色黑色泥頁巖和高碳泥頁巖類巖石組成一般包括30%～50%的粘土礦物15%～25%的粉砂質（石英顆粒）和4%～30%的有機質正是由于頁巖具有這樣的特性所以頁巖中的天然氣具有多種存在方式主要包括了2種形式即游離態（大量存在于頁巖孔隙和裂縫中）和吸附態（大量存在于粘土礦物有機質干酪根顆粒及孔隙表面上）其中吸附態存在的天然氣占天然氣賦存總量的20%以上（BarnettShale）到85%（LewisShale）