不同的地质条件（比如温度、压力、盐度、孔隙度、气体组分等）形成了不同的水合物稳定带，获得的底界深度是不同的。在这区域之下，甲烷只会以溶解型态存在，并随着沉积物表层的距离而浓度逐渐递减。而在这之上，甲烷是气态的。在大西洋大陆脊的布雷克海脊，水合物稳定带在190米的深度开始延伸至450米处，并于该点达到气态的相平衡，甲烷在水合物稳定带的体积占了0～9%，而在气态区域占了大约12%的体积。

在水合物稳定带内，水合物可以直接出露海底，因此天然气水合物稳定的底界到海底的距离是天然气水合物稳定带厚度。天然气水合物稳定带决定了海底天然气水合物的稳定存在空间，因此水合物稳定带厚度是评估水合物资源量和潜力的重要参数。水合物的稳定性、稳定带的厚度与海水的离子浓度、气体组分、地温梯度、海水温度和压力有关。天然气水合物稳定带厚度的计算方法已经有很多种，以天然气水合物相平衡曲线和温、压方程为主。但在计算水合物稳定带厚度时，往往采用较为简单的模型，忽略气体组分、热导率等因素的影响，计算结果存在较大偏差。