页岩气成分以甲烷为主，是连续生成的生物化学成因气、热成因气或二者的混合，可以游离于天然裂缝和孔隙中，以吸附态存在于干酪根、黏土颗粒表面，还有极少量以溶解态存在于干酪根和沥青质中，游离气比例在20%～85%。

与常规储层气不同，页岩既是天然气生成的源岩，也是聚集和保存天然气的储层和盖层。因此，有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等通常为最好的页岩气发育条件。总体上，含气页岩具有机质丰度高、热演化程度高和后期变化程度高的“三高”特点，这也使得不同区域、不同地质条件的页岩气成分和开发开采方法有所差异。

与常规油气藏开发类似，页岩气开发主要分为五个阶段：储层评价、勘探阶段、早期开发、成熟开发、下降维护。由于页岩气的聚集属于无运移或者极短距离运移，因此，页岩储层通常孔隙度小于10%，渗透率数量级为10^-8～–1^-4毫达西，需进行压裂增产才能实现工业开发。目前，页岩气开采主要技术包括水平井、多层压裂、清水压裂、重复压裂和最新的同步压裂技术。随着开采技术的不断提高，页岩气的产量也不断增加。

美国是全球页岩气储量最丰富的国家之一，约为28.3万亿米³，也是最早实现页岩气大规模工业开发的国家。1821年，W.哈特在纽约成功钻探了世界第一口页岩气井。1921～1975年，美国的页岩气完成了从发现到工业化大规模生产的发展过程，但该阶段仅限于传统的裂缝性页岩气开发。到20世纪70年代，美国政府开始大量支持页岩气开发，开展了一系列改造增产的研究，有效推动了页岩气的发展。20世纪90年代，美国逐渐成为世界页岩气开发的主导者，并于20世纪末迅速改变了美国天然气的供应格局。

中国页岩气主要分布在盆地，资源量与美国相当，约为15～30万亿米³。但相比美国，中国页岩气开发较晚，2005年中国才从开始对页岩气地质条件进行研究、“甜点区”进行评选以及勘探前期准备。直到2009年国家启动了“中国重点地区页岩气资源潜力及有利区带优选”项目，中国页岩气的勘探、开采和开发利用才正式进入了实质性阶段。但中国页岩气主要为陆相沉积，分布非均匀性强，整体埋藏较深，地表条件复杂，且面临水资源缺乏等问题，因此，开发经验和技术不可直接效仿国外，需加快自主研发，制定适合中国资源特点的开发方案。中国页岩气资源潜力大，可作为清洁、高效的能源资源和化工原料，可广泛用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，勘探开发还处于起步阶段。国家“十二五”规划明确了页岩气发展的重要地位，积极开发页岩气对保障中国能源安全，缓解天然气供给压力有重要意义。