こうしたガス源は、米国の国内生産と消費の間に広がるギャップを埋めるのに役立ちますが、その生産においてより大きな環境問題を提起しています。 そのうち 167 兆立方フィートは、現在の経済および操業条件下で回復可能な確認埋蔵量と見なされています。

シェールガス

多孔質で浸透性の高い貯留層に存在し、通常の垂直井戸で容易に利用できる従来型ガスとは異なり、シェールガスはその元の岩、浅海床の泥、シルト、粘土、有機物の堆積で形成した、有機物に富むシェールに閉じ込められたままになっています。

1821年にニューヨーク州フレドニアで、天然ガスを生産するために掘られた米国初の井戸はシェールガス層であった。 しかし、これらのシェールの浸透性は非常に低いため、垂直井戸を使用した従来の抽出は、より容易に開発できる鉱床が他の場所で見つかったため、費用対効果がないことが判明しました。 水平掘削技術の進歩により、1本の井戸でより大量のシェールガス貯留層を通過できるようになり、より多くのガスを生産できるようになりました。

油圧破砕技術（ハイドロフラッキング、ハイドロフラッキング、または単にフラッキングとしても知られています）の開発も、シェールガス鉱床へのアクセスを向上させました。 このプロセスでは、砂と流体化学物質を混ぜた大量の水を高圧で井戸に注入して岩を破砕し、浸透性を高めて生産率を向上させる必要があります。 こうした技術的進歩に加え、2001年から2008年にかけての天然ガス価格の高騰も、シェールガス資源開発のさらなるインセンティブとなった。

シェールガスを採掘するには、シェール層まで生産井を垂直に掘り、そこで坑口を回転させてシェールに沿って水平に掘削する。 ケーシングと呼ばれる鋼管を坑内に挿入し、坑内を開放して坑道の健全性を保つ。

掘削と坑井のケーシングが完了すると、小さな爆発物を坑井の水平部分で爆発させ、水圧破砕が行われる間隔でケーシングに穴をあける。 水圧破砕法では、破砕液を慎重に制御しながら圧入し、坑井から数百フィート離れた岩盤を破砕する。 破砕液に混ざった砂は、その後液体が送り出されるときに、これらの亀裂を開くように作用する。

2011年現在、米国の天然ガス埋蔵量の39％強、すなわち132兆立方フィートは、主にテキサス州、ルイジアナ州、アーカンソー州、ペンシルバニア州のシェール鉱床に存在する。 これらの鉱床は米国全土に存在し、通常、在来型ガス資源も存在する場所である。 最近では、ペンシルベニア州とウエストバージニア州のマーセラスシェール、テキサス州のバーネットシェール、ルイジアナ州とテキサス州のハネスビルシェール、アーカンソー州のフェイエットビルシェールなどの天然ガス生産量が大きく伸びている。

この種の貯留層は通常、石油と関連しておらず、費用対効果の高いレベルまで坑井の出力を高めるために、一般に水平掘削と水圧破砕を必要とする。

Coalbed Metane

天然ガスはしばしば石油と関連するが、石炭堆積物の中に閉じ込められても見つかることがある。 また、シェールガスの採掘と同様の坑井掘削と水圧破砕の技術を用いれば、炭層メタンとして知られるこのガスを採取することができます。 2010年現在、米国の天然ガス埋蔵量の6％強、17兆5,000億立方フィートが、コロラド、ニューメキシコ、ワイオミングを中心とする炭層メタンに存在している。

炭層メタン堆積物は、炭素隔離の可能性でも関心を集めている。

メタンハイドレート

メタンハイドレートは、メタン分子が水分子のかごに閉じ込められた結晶性固体として、北極圏や深海底の堆積物中に存在する。 メタンハイドレートは氷のように見えるが、火をつけると燃える。 メタンハイドレート資源の総量は不確定要素が多いが、控えめに見積もって、2010年に米国で消費された天然ガス量の4,000倍とされている。 しかし、この資源を経済的に回収するための技術的課題は大きく、実現可能なほど高濃度で発見される資源は全体のごく一部に過ぎない。

また、地球温暖化による気温の上昇がメタンハイドレート鉱床を不安定にし、強力な温室効果ガスであるメタンを大気中に放出し、この問題をさらに悪化させるという大きなリスクもあります。

生物起源ガス

メタン菌として知られるある種の細菌は、酸素のない環境で有機物を分解する過程で、天然ガスの主成分であるメタンを生成することができます。

家畜の糞尿、食品廃棄物、下水はすべて、通常再生可能エネルギーの一形態とみなされる生物起源ガス、またはバイオガスの潜在的供給源です。

ある研究では、家畜の糞尿だけから米国の技術潜在力が国のエネルギー需要の1％を供給でき、米国の温室効果ガス排出の4％削減につながると推定しています。 すでに、特に中西部の数十軒の米国農家が、家畜の糞尿から電気と熱（および農場の追加収入）を生産するために嫌気性消化器と発電機に投資しています。 小規模のバイオガス生産は、発展途上国の一部、特にアジアで確立された技術であり、農家は家畜の糞尿をタンクに集め、それが腐敗する間に放出するメタンを捕集します。 都市ゴミを埋立地に埋めると、細菌が新聞紙や段ボール、生ゴミなどのゴミに含まれる有機物を分解し、二酸化炭素やメタンなどのガスを発生させる。 これらのガスを大気中に放出し、地球温暖化の原因とするのではなく、埋立地のガス設備で回収し、メタンを分離して燃焼させ、電気や熱、あるいはその両方を発生させることができます。 2012. Annual Energy Review. 表4.1 技術的に回収可能な原油と天然ガスの資源量推定、2009年.

国立エネルギー技術研究所（NETL）. 2009. Modern shale gas development in the United States: A Primer. 地下水保護協議会とALLコンサルティングが作成した。 2010. 12月31日時点のシェールガス確認埋蔵量.

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ローレンス・リバモア国立研究所（LLN）（英文 1999. メタンハイドレート． このような場合、「震災の影響」を考慮する必要がある。 2008. このような場合、「揮発性有機化合物（VOC）」を使用することが望ましい。