頁岩氣是蘊藏在地下深處頁岩層內的天然氣。是可以從頁岩層中開採出來的天然氣，是一種重要的非常規天然氣資源。

頁岩氣的形成和富集有著自身獨特的特點，往往分佈在盆地內厚度較大、分佈廣的頁岩烴源巖地層中。

生烴源巖中一部分烴運移至背斜構造中形成常規天然氣，尚未逸散出的烴則以吸附或遊離狀態留存在暗色泥頁岩或高碳泥頁岩中形成頁岩氣。

以吸附、遊離和溶解狀態賦存於泥頁岩中的天然氣與常規天然氣相比，其氣藏的特點是頁岩既是源巖，又是儲層和封蓋層。因此頁岩氣開發具有開採壽命長和生產週期長的優點，大部分產氣頁岩分佈範圍廣、厚度大，且普遍含氣，這使得頁岩氣井能夠長期地以穩定的速率產氣。

頁岩氣是指賦存於以富有機質頁岩為主的儲集巖系中的非常規天然氣，是連續生成的生物化學成因氣、熱成因氣或二者的混合，可以遊離態存在於天然裂縫和孔隙中，以吸附態存在於乾酪根、黏土顆粒表面，還有極少量以溶解狀態儲存於乾酪根和瀝青質中，遊離氣比例一般在20%～85%。