页岩气是一种非常规天然气，它主要存在于由页岩构成的地质层。页岩气大部分以吸附和游离的状态存在。由于地质结构特殊，开采十分困难，以至于页岩气成了“留守人员”。直到1980年，一个叫乔治·米切尔的美国人用水力压裂法将页岩气从复杂的地质结构中开采出来，因此人们亲切地将他称为“水力压裂之父”。
与其他天然气一样，页岩气的主要成分也是甲烷，这种简单的烃类化合物燃烧通常只会产生二氧化碳和水，既是一种相对清洁、高效的能源，也是一种重要的化工原料。现在人们平时生活用的燃气及城市的供暖、发电、汽车燃料和化工生产都少不了甲烷，可以说是个“全能选手”。那么页岩气是如何产生的呢？
页岩是一种重要的烃源岩，会产生很多的天然气，这些天然气经过多次的地质运动会发生二次迁移，找到一个更舒适的聚集地，然后在这里形成常规的油气矿藏。但还有一小部分天然气滞留在页岩中，充斥在页岩狭小的空隙间，这就是以页岩气为代表的非常规天然气，被称作非常规矿藏。
在烃源岩中，随着“留守”气体的不断增加，小小的空间容纳不了那么多的气体，于是空间内的压力变得越来越大，页岩气就会极力外逃。在复杂的地质作用下，这些逃出去的气体会寻找到一个孔隙更大、更为宽敞的岩层“安家”，这些岩层就是“储层”。
但一些页岩气会随着时间的推移逐渐向地面方向运动，于是诸多储层就慢慢变成了“闲置房”。但一些储层上面还有一层像密闭的盖子一样的致密岩层——“盖层”，它们将油气封闭在储层这个“大容器”中，使页岩气难以逃脱。因此，一个完整的油气藏要有“生、储、盖”三种结构的岩层，而作为烃源岩的页岩拥有细密的质地，厚实的储层本身也具有盖层的特点，实现了页岩气的“自生自储”。
页岩气可根据形成途径分为两种，第一种是热裂解成因气，又称自然生成，共分为三种方式：一是干酪根裂解成气体和沥青；二是沥青裂解成油和气体；三是油裂解成气体、高含碳量的焦炭或沥青残余物。第二种是生物成因气，这是页岩在成岩阶段直接由细菌降解而成的气体，也有气藏经后期改造而成的生物气。
目前，根据地质情况的不同，已经有了垂直井技术、水平井技术和压裂增产技术等多种开采页岩气方法，科学家们也着眼于更加复杂地质条件下页岩气开采技术的探索与开发，相信在不久的将来，越来越多的页岩气可以被开发利用，为实现“双碳”目标、保护我们共同生活的地球贡献力量！