天然气是现今世界上极为重要的能源和化工产品的原料之一，它是古生物的遗骸长期沉积地下，经过各种地质作用慢慢转化而成的一种气态碳氢化合物，生成的气体不断地运移到一个封闭的储藏空间中，越积越多，等达到一定规模时就成了可供开采的天然气藏。然而，并不是所有的天然气都储藏在固定的封闭空间里。有一些比较特殊的天然气，当它生成之后便吸附在产生这种气体的岩石周围，或呈游离状态藏在岩石的裂隙中间。页岩气就属于这样一类。

当我们在山区行走的时候，在山体裸露的地方就经常会看到一层层像棉被一样叠加起来的岩石，这就是沉积岩，因为成层性就是沉积岩最典型的特征。沉积岩一般形成于地表和地表以下不太深的地方，仅占地壳岩石总体积的5%，但由于它在陆地表面和海洋盆地中广泛分布，所以它占据了地表面积的75%，在我国大陆沉积岩的覆盖面积则达到了77.3%沉积岩的形成是在有丰富的水、氧、二氧化碳和生物参加的条件下完成的，因此它的矿物组合成分比较简单，粘土矿物、盐类矿物以及煤、石油等有机物质都是沉积岩所特有的。而且，沉积岩中颗粒之间总是有孔隙的存在，这就给油、气等资源以储藏空间。

如果仔细观察，就可能会进一步地发现，有些山体裸露岩石的层理极薄，厚度仅为几毫米甚至1 mm左右，叠加起来就像书页一样，用锤子敲打的话很容易分裂成薄片，这就是沉积岩中最丰富的一类岩石：页岩。

页岩气形成于页岩当中，按照我国学者张金川的观点，页岩气的形成是天然气生成之后没有远距离运移，而在该页岩层内就近聚集、滞留的结果。当聚集达到现有技术水平能够开采的规模时，就形成了页岩气资源。