天然氣資源可分常規天然氣和非常規天然氣兩類。常規天然氣指由常規油氣藏開發出的天然氣，也即勘探實踐發現的能夠用傳統的油氣生成理論解釋的天然氣，勘探開發理論及技術相對成熟。非常規天然氣指難以用傳統石油地質理論解釋，在地下的賦存狀態和聚集方式與常規天然氣藏具有明顯差異的天然氣聚集，主要包括頁巖氣、煤層氣、致密氣、天然氣水合物（可燃冰）。由于資源儲層地質結構復雜，已掌握的地質勘探開發理論和常規油氣開發技術不能完全適用，因此雖然非常規油氣資源儲量較大，但開發仍處于起始階段。
頁巖氣是指賦存于富有機質泥頁巖及其夾層中，以吸附或游離狀態為主要存在方式的非常規天然氣。成分以甲烷為主，是一種清潔、高效的能源資源。常規天然氣（Conventionalgas）、頁巖氣(Shale gas)與致密氣(Tight gas)的區別主要在滲透率（permeability）上。頁巖氣賦存于富含有機質的頁巖層段中，以吸附氣、游離氣和溶解氣狀態儲藏，主體是自生自儲成藏的連續性氣藏，必須采用水平鉆井并分段壓裂才能開采出來。頁巖氣束縛在頁巖層里，滲透率小于 1μD（微達西，≈10-18m2）。
世界頁巖氣資源豐富，但勘探開發較為困難，壓裂是大多數氣井生產前的必要工序。據《頁巖氣開發水力壓裂技術綜述》，頁巖氣井鉆井完成后，只有少數天然裂縫特別發育的井可直接投入生產，90%以上的井需要經過酸化、壓裂等儲層改造才能獲得比較理想的產量。技術進步是頁巖氣產量提高的根本原因，頁巖氣的產量隨著水平鉆井技術和水力壓裂技術的進步而增長。
壓裂技術是利用流體和材料在地層中產生的小裂縫來刺激油氣流動，增加井產量。壓裂是利用地面高壓泵組，以超過地層吸液能力的大排量將壓裂液泵入井內，在井底或封隔器封堵的井間產生高壓，當該壓力超過井壁附近地應力并達到巖石抗張強度時，就會使地層產生裂縫。繼續注入壓裂液，使裂縫逐漸延伸，隨后注入帶有支撐劑的混砂液，使水力裂縫繼續延伸并在縫中充填支撐劑。停泵后，由于支撐劑對裂縫壁面的支撐作用，在地層中形成有一定長度、寬度的填砂裂縫，從而實現油氣井增產。
壓裂通常用于油氣開發流程中的鉆完井階段和老井增產階段。壓裂既可增加油氣儲層導流能力，又可消除鉆井過程中泥漿所造成的阻礙流體流動的障礙作用。因此在油氣資源，特別是非常規油氣資源，不具備發育良好的天然裂縫時，在初期開發時就需要進行壓裂以提升工業產量；另外對于一些已開采了一段時間油氣產量出現衰減的油氣田，壓裂可以消除開發過程中泥漿所造成的阻礙流體流動的障礙作用，提高油氣流動性并延長老井壽命。
