甲烷氣水包合物（Methane clathrate），也稱作甲烷水合物、甲烷冰、天然氣水合物或可燃冰，為固體形態(tài)的水于晶格（水合物）中包含大量的甲烷。最初人們認(rèn)為只有在太陽系外圍那些低溫、常出現(xiàn)冰的區(qū)域才可能出現(xiàn)，但后來發(fā)現(xiàn)在地球上許多海洋洋底的沉積物底下，甚至地球大陸上也有可燃冰的存在，其蘊(yùn)藏量也較為豐富。

　　甲烷氣水包合物在海洋淺水生態(tài)圈中是常見的成分，他們通常出現(xiàn)在深層的沉淀物結(jié)構(gòu)中，或是在海床處露出。甲烷氣水包合物據(jù)推測(cè)是因地理斷層深處的氣體遷移，以及沉淀、結(jié)晶等作用，于上升的氣體流與海洋深處的冷水接觸所形成。

　　在高壓下，甲烷氣水包合物在 18 °C 的溫度下仍能維持穩(wěn)定。一般的甲烷氣水化合物組成為 1 摩爾的甲烷及每 5.75 摩爾的水，然而這個(gè)比例取決于多少的甲烷分子“嵌入”水晶格各種不同的包覆結(jié)構(gòu)中。據(jù)觀測(cè)的密度大約在 0.9 g/cm³。一升的甲烷氣水包合物固體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，平均包含 168 升的甲烷氣體。

　　甲烷形成一種結(jié)構(gòu)一型水合物，其每單位晶胞內(nèi)有兩個(gè)十二面體（20 個(gè)端點(diǎn)因此有 20 個(gè)水分子）和六個(gè)十四面體（tetrakaidecahedral）（24 個(gè)水分子）的水籠結(jié)構(gòu)。其水合值（hydratation value）20 可由 MAS NMR 來求得。甲烷氣水包合物頻譜于 275 K 和 3.1 MPa下記錄，顯示出每個(gè)籠形都反映出峰值，且氣態(tài)的甲烷也有個(gè)別的峰值。