科学家终于解开了黑海燃起熊熊烈火的谜团，原来是天然气水合物从中作怪。其实，人类早在20世纪30年代就已经偶然地发现了天然气水合物的存在。当时，苏联的工程技术人员发现西西伯利亚等地区的天然气输送管道经常莫名其妙地被冰块堵塞。把这种冰块取出之后，发现其与一般的冰块不同，其在融化过程中会释放出天然气，而且能被点燃和燃烧。
学者把这种不同寻常的冰块命名为可燃冰，而且认为这是自然界中未被发现的一种新物质，其对高寒地区天然气的输运会造成不良影响，这也引起了众多学者对这种新物质的分子结构、性质和应用产生了浓厚的研究兴趣。经过长达二十多年的研究，人们发现可燃冰实际上是天然气与水在一定压力和温度下形成的外形类似冰晶的白色笼形络合物，是一种“气体水合物”，其科学的命名应该为“天然气水合物”。
可燃冰是人们对所发现能够燃烧的白色类冰状神奇物质的俗称。目前科学界对可燃冰的定义为天然气水合物，又称为笼形络合物，是在一定的环境条件下（较低的温度、较高的压力、高气体饱和度、低盐度，pH值约为7等）由水和天然气形成的类冰状的、非固定化学计量的、笼形结晶化合物，其主体分子是水分子，客体分子是气体分子。
早在1810年，英国化学家在伦敦皇家研究院实验室中发现氯气和水能够形成一种非固定化学计量的笼形晶体络合物，并首次提出了“气体水合物”的概念。天然气水合物是依靠主体水分子之间较强的氢键作用，形成一种类似笼状的空间点阵结构，气体分子则充填于点阵结构的晶穴之中，气体分子与水分子之间的作用力是范德华力，所以气体和水之间没有固定的化学计量关系。
外来分子尺寸是决定其是否能够形成水合物、形成何种结构气体水合物以及气体水合物组分和稳定性的最重要因素。外来分子太大则无法进入晶穴，太小则范德华力太弱，也无法形成稳定的水合物。组成天然气的气体成分如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等同系物以及二氧化碳、氮气、硫化氢等均可形成单种或多种天然气水合物。形成天然气水合物的主要气体为甲烷，对甲烷分子含量超过99％的天然气水合物通常又称为甲烷水合物。当压力降低、温度升高时，天然气水合物的这种空间点阵结构会被破坏，水合物就会分解成为水和天然气，所以天然气水合物可被点燃和燃烧。
科学研究结果表明，构成天然气水合物的化学组分是水和天然气，其在减压和升温时会分解释放出天然气，而天然气是常规能源之一，所以天然气水合物也是一种重要的能源资源。