メタンハイドレートの探索に関しては、超音波等を用いた反射法地震探査により海底疑似反射面(BSR)を捉えることが主流な手法であるが、BSR以外に上越沖のような背斜構造やプレート境界、メタンシープ・メタンプルームを手がかりにする方法も提案されている。
日本では1990年代より太平洋でメタンハイドレートの調査や試掘を実施している。しかし、2002年にアメリカ・ドイツ・カナダ等と共同で実施したカナダ北西準州のマッケンジーデルタでの産出試験や、2014年に経産省所管の石油天然ガス・金属鉱物資源機構が2年間の準備期間を経て実施した愛知県沖での産出試験でも商業化に繋がるような方策は得ることができておらず、2015年代においても有効な採掘方法の確立には至っていない。2012年から3年に渡って日本海側の「表層型」と呼ばれる比較的浅い地層に存在するメタンハイドレートに関する調査が実施されている。なお、試掘に関してはかつてバイカル湖で行われていたチャンバーによりメタンハイドレートからメタンを解離させる方法が用いられる。
日本のメタンハイドレートの資源量は、1996年の時点でわかっているだけでも、天然ガス換算で7.35兆m³（日本で消費される天然ガスの約96年分）以上と推計されている。
状況によって異なるがおおむね、大陸棚が海底へとつながる、海底斜面内の水深500-1000 m（2000mまでとする研究もある）での、地下数十から数百mに存在し、メタンガス層の上部境目に存在するとされている。通常は高圧下でありながら、凍った水分子の篭状の結晶構造に封じ込められている。
ハイドレートの網状構造を維持するためには、環境が低温かつ高圧であることが求められる。地球上では、シベリアなどの永久凍土の地下数100-1000 mの堆積物中や海底でこの条件が満たされ、メタンハイドレートが存在できる。実際にはほとんどが海底に存在し、地上の永久凍土などにはそれほど多くない。またメタンハイドレートを含有できる深海堆積物は海底直下では低温だが、地中深くなるにつれて地温が高くなるため、海底付近でしかメタンハイドレートは存在できない。また、圧力と温度の関係から同じ地温を成す大陸斜面であれば、深くなるほどメタンハイドレートの含有層は厚くなる。これらの場所では、大量の有機物を含んだ堆積物が低温・高圧の状態におかれ結晶化している。地表の条件では、分解して吸熱反応を起こす。この時生成される水は氷の薄膜を形成するため、メタンハイドレートは常圧下-20 °C程度でも長く保存できる自己保存性を持つ。
見た目は氷に似ている。1 m³のメタンハイドレートを1気圧の状態で解凍すると164 m³のメタンガスと水に変わる。解凍する前のメタンはメタンハイドレートの重量の15%に過ぎず、他の85%は水である。分子式は CH₄·5.75H₂O と表され、密度は0.91 g/cm³である。火をつけると燃えるために「燃える氷」と言われることもある。水分子で構成される立体網状構造の間隙中にガス分子が位置して安定な固体結晶となっている氷状の物質は包接水和物、ガスハイドレート、あるいは、クラスレートと呼ばれる構造になっている。ガスハイドレートには、ガスが失われると残された立体網状構造である「包接格子」だけでは格子構造を維持できないもの（ガスハイドレート、クラスレート）と、包接格子だけでも格子構造を維持出来るものがある。メタンハイドレートは「包接化合物」とも呼ばれるクラスレートであり、骨格となる水分子間の5-6 Å（オングストローム、1 Å = 100 pm）程度の隙間に入り込んだガスが出て行くと格子は壊れる。メタンで飽和したメタンハイドレート（structure I hydrate）は、2つの十二面体と6つの十四面体構造をなす46の水分子からなるユニットが8分子のメタンを包接している。
1914年12月1日起工。1915年4月29日進水。同年6月24日就役。艦名は最初ロバート・E・リー (Robert E Lee) であったが、1915年5月31日にM3となり、同年6月19日にロード・ラグラン (Lord Raglan) となった後、23日にラグランとなった。就役後、アバークロンビー級モニターは4隻ともガリポリの戦いに投入された。ラグランは1915年6月28日にイギリスを離れ、巡洋艦ダイアナに曳航されてダーダネルス海峡へ向かった。ラグランは7月22日に現地に到着した。ガリポリの戦いが終わると、アバークロンビー級4隻のうち2隻がイギリスに戻ったが、ラグランとアバークロンビーは地中海に残った。1918年1月20日、ラグランはモニターM28とともにインブロス島北東部のKusu湾に停泊していた。この日、トルコの巡洋戦艦ヤウズ・スルタン・セリムと巡洋艦ミディッリがダーダネルス海峡から出撃してきた。2隻は発見されること無くKusu湾に接近し、インブロス島北東部で哨戒中であった駆逐艦リザードが2隻を発見した。トルコ艦隊はリザードを追い払った後2隻のモニターに対して攻撃を開始し、ミディッリの第4斉射でラグランに命中弾が出た。この後さらにミディッリから機関室などに命中弾を受け、それからヤウズ・スルタン・セリムの280mm砲弾が命中した。これにより主砲が使用不能となり、艦の放棄が命じられた。攻撃はこの後も続き、ラグランは爆発を起こして着底した。ラグランの戦死者は127人で生存者は93人であった。また、この戦闘ではM28も撃沈された。