我国天然气水合物的调查始于1999年南海西沙海槽的试验性地球物理调查，此前从1995年已经开始了大量的研究工作，2007年5月1日在珠江口盆地南部的神狐地区成功钻获天然气水合物实物样品。从1999年开始我国一些专家陆续提出了在青藏高原开展水合物调查研究的建议，2002年中国地质调查局开始设立调查研究项目，2008年11月5日在祁连山木里地区DK－1孔井深133．5～135．5米处发现天然气水合物实物样品，使我国成为世界上第一次在中低纬度冻土区发现天然气水合物的国家，具有重要的科学意义和经济意义。
国内专家与学者根据高原地区的冻土层厚度、地温梯度以及不同资料获得的气体组分，运用天然气水合物的热力学稳定域预测方法，确定我国青藏高原具备形成天然气水合物的基本条件，计算出了高原地区（包括祁连山木里地区）冻土带天然气水合物的产出特征。在冻土层越厚、冻土层及冻土层之下沉积层的地温梯度越小的地区，越有利于天然气水合物的发育；资源量预测最高达2．98×1014立方米，比极地冻土区资源大很多，预示着青藏高原具有很好的勘探前景。但由于该区勘探程度还很低，很多计算参数还不准确，无论天然气水合物的埋深、厚度还是资源量都有待进一步的勘探证实与校正。
祁连山木里地区是我国陆上冻土区首次钻探并发现天然气水合物的地区，该区位于青藏高原的东北端，海拔4000～4300米，实测冻土层厚度60～95米，具备水合物形成的温压条件；构造上该区为南祁连盆地的一个次级坳陷，坳陷内发育石炭系、下二叠统、上三叠统、侏罗系4套以暗色泥页岩为主的烃源岩，烃源岩质量较好，大部分已经进入高成熟－过成熟阶段，以生气为主，另外侏罗系含有丰富的煤层气资源，这些条件皆有利于天然气水合物的形成，2008年至2009年4口钻井均获得了水合物样品或异常显示。
西藏的羌塘盆地面积约18万平方千米，是目前高原地区石油地质条件最好的中生代海相沉积盆地，该盆地从第三系到二叠系发育十余套烃源层。为盆地油气生成的重要物质来源。上新世末期开始的全球降温事件以及青藏高原的强烈隆升，使得羌塘盆地一直处于严寒、干旱的冰缘环境，形成大面积的多年冻土；而同期构造运动破坏的油气藏中的油气会重新聚集成藏，较轻的烃类气体则会沿断层或裂隙、孔隙、不整合面，继续向上运移，并在适宜的温压条件（冻土层）下聚集形成天然气水合物藏。从烃源岩的厚度、演化程度以及油气成藏与冻土形成时间的匹配关系来看，羌塘盆地非常有利于天然气水合物的成藏。
羌塘盆地位于藏北高原腹地，海拔在4500米以上，是青藏高原温度最低和冻土最发育的地区，该区发育了大片连续多年冻土区，面积达40万平方千米，计算冻土层厚度主要在100～200米。由于工作条件极为恶劣，羌塘盆地中西部冻土的研究基本空白，现有的研究资料主要集中在东部边缘青藏公路沿线的狭窄地带，多年冻土厚度30～120米，但据气温分布特征估计西北部多年冻土应该更为发育。结合盆地烃源岩厚度分布以及成熟度分布特征，推测盆地北羌塘坳陷的西部（东经88＆deg；30′以西）以及南羌塘坳陷的东部（土门地区）是天然气水合物形成最有利的地区。羌塘盆地是青藏高原天然气水合物形成的最有利地区。
地质学研究和热力学建模表明，地球上的永冻带的确是天然气水合物——这个未来烃类能源的“风水宝地”。