我国对天然气水合物的研究起步较晚，始于1990年，与世界水平相比明显落后。1990年，中国科学院兰州冰川冻土研究所冻土工程国家重点实验室的科研人员，曾与莫斯科大学冻土专业学者成功地进行了天然气水合物人工合成试验。随后，国土资源部、科技部、中国科学院相关院所和一些高校相继组织科技人员开展了天然气水合物的研究，涌现出一大批杰出的天然气水合物科技工作者，我国天然气水合物矿藏勘探的研究也获得了很多令人瞩目的成就。
21世纪以来，中国地质调查局有计划、系统地开展了天然气水合物矿藏勘探的大量调研工作，发现南海海域、东海海域、青藏高原及西北油气矿藏区域均具备形成天然气水合物的温度、压力及地质起源条件，特别是我国南海北部陆坡琼东南盆地等处已发现存在似海底反射（BSR）、碳酸盐结壳、海底碳酸盐冷泉和伴生的瓣鳃类生物等许多天然气水合物矿藏的重要证据。这为推动我国深入开展天然气水合物矿藏调查研究和开发利用打下了坚实基础。
2002年，中国地质调查局组织有关单位在我国南海海域某区首次开展天然气水合物资源调查工作，获得了重大发现，初步鉴别出南海某区面积达8000多平方千米的区域上存在有天然气水合物矿藏的显示标志。2004年6月，我国和德国的科学家乘坐“太阳号”科考船驶入南海，在南海展开了为期42天的天然气水合物矿藏勘测考察，也发现中国南海存在天然气水合物矿藏的证据。在经过几年的精心准备后，2007年我国广州海洋地质调查局在南海北部神狐海域成功钻探取出了含天然气水合物岩心的样品，从而成为继美国、日本、印度之后第四个采到天然气水合物样品的国家。神狐海域实物样品中天然气水合物的饱和度达50％，初步估计神狐海域天然气水合物矿藏含有约160亿立方米的天然气。2009年我国在青藏高原冻土带成功进行了天然气水合物矿藏的试开采，并且祁连山区等地冻土带中也陆续发现了大量天然气水合物矿藏。
经过我国科学家多年的努力，现在已经探明我国的南海海域、青藏高原等区域存在大量的天然气水合物资源。据初步估算，在我国南海琼东南盆地天然气水合物矿藏含有的天然气资源约为7．2×1014千克，南海西沙海槽天然气水合物分布面积5242平方千米，其资源量估算达2．93万亿千克，整个南海北部区域天然气水合物矿藏中天然气的储量相当于我国现有已探明石油、天然气总资源量的一半。初步探明我国藏北羌塘高原冻土带中天然气水合物矿藏中含有的天然气量达7．2×1012千克，而在西北冻土带塔木里煤气田钻探时出现了可能为残余水合物燃烧时的火焰现象，这些都说明我国海域与冻土层内天然气水合物矿藏储量巨大，完全可以满足我国未来的能源需求。
我国的天然气水合物储量相当可观，相信在不久的将来，在天然气水合物开采技术成熟之后，千家万户家中都会使用由天然气水合物加工而成的燃料，各行各业也一定离不开它。到那时，将会真正的实现“冰”暖中国，实惠万家。
天然气水合物是近年来发现的新型化石能源，其储量丰富，能够满足人类未来1000年的能源需求。最新研究表明，天然气水合物矿藏盖层下可能还蕴藏着储量惊人的天然气。由于天然气水合物大多储存于海底和陆上冻土带中，开采难度较大，开采不当将带来大陆架滑塌和海底滑坡，引起温室效应、海水毒化、海啸等环境生态灾难。虽然天然气水合物矿藏的开采技术依然未荻得实质性突破，但降压法、注热法、注化学剂法等多种措施联合开采技术不断涌现。2013年4月，日本首次在其近海大陆架采用多种方法进行了天然气水合物试开采，取得了宝贵的经验数据。随着传统化石能源日益减少，天然气水合物将成为自然界馈赠给人类最后的高品位化石能源，新型天然气水合物开采技术的研究和开发已成为当务之急。