Łupki zawierające ekonomiczne ilości gazu mają wiele wspólnych cech. Są one bogate w materiał organiczny (0,5% do 25%)Ground Water Protection Council, ALL Consulting, Modern shale gas development in the United States, US Department of Energy, kwiecień 2009, s. 17. i są zwykle skałami macierzystymi ropy naftowej, w których wysoka temperatura oraz ciśnienie doprowadziły do konwersji ropy naftowej w gaz ziemny. Zwykle są one także wystarczająco kruche i twarde, aby po szczelinowaniu pozostawać otwartymi. Na niektórych obszarach najbardziej produktywnymi okazują się łupki o wysokim promieniowaniu gamma, dlatego że jego natężenie związane jest z wysoką zawartością węgla.
W skale łupkowej część gazu znajduje się w naturalnych szczelinach, część w niepowiązanych ze sobą porach w skale, a część jest adsorbowana w materiale organicznym. Gaz ze szczelin wydobywany jest natychmiast, gaz z substancji organicznych uwalnia się z opóźnieniem wraz ze spadkiem ciśnienia w odwiercie.
Wśród innych niekonwencjonalnych źródeł gazu ziemnego wymienić można także metan z pokładów węgla, gaz zamknięty (tight gas), gaz głębinowy (deep gas) oraz hydraty metanu.