Istnieją dowody na to, że sprzężenie zwrotne z udziałem złóż klatratu metanu mogło spowodować w przeszłości drastyczne zmiany w środowisku oceanicznym (takie jak zakwaszenie i stratyfikacja wód oceanicznych) oraz w atmosferze ziemskiej. Okresami, które wiąże się z wystąpieniem zjawiska „pistoletu metanowego”, są paleoceńsko-eoceńskie maksimum termiczne [dostęp 2016-08-02]. (56 milionów lat temu) oraz, najbardziej prawdopodobnie, wymieranie permskie (podczas którego wyginęło do 96% gatunków morskich, 252 miliony lat temu)Erwin DH (1993). The great Paleozoic crisis; Life and death in the Permian. Columbia University Press ..
Mechanizm działania zjawiska thumb|240px|Przykładowe klatraty metanu Hipoteza pistoletu metanowego została oparta na założeniu, że uwolnienie metanu ze złóż klatratów metanu może być potencjalną przyczyną gwałtownego globalnego ocieplenia. Złoża klatratu metanu zlokalizowane są wzdłuż brzegów kontynentów na umiarkowanych głębokościach (od 250 m do kilku tysięcy metrów pod poziomem wody), gdzie są stabilizowane przez ciśnienie wody oraz temperaturę. Mogą one ulec destabilizacji w wyniku wzrostu temperatury wody lub geologicznego zaburzenia złoża. Ilość węgla zdeponowanego w złożach klatratów metanu szacuje się na około 500–2000 Gt.