关于深源无机成因气的形成机理，据French(1966)、Nordlie(1971)、Gerlach(1980)和Holloway(1981)等对地壳内部岩浆作用的热力学模型的研究结果认为，地壳内部甲烷的稳定性取决于温度、压力和氧的化学有效性 。氧的化学有效性用“逸度”表示 。高逸度值有利于形成H2O、CO2和SO2，低逸度值有利于还原型化合物如H2S、H2和CH4等的形成和保存 。
根据对地幔排气作用的综合研究结果认为，地幔排气过程依其特点可分为两种基本类型:即较高温度、较高氧逸度、较小压力的热排气过程和较低温度、较低氧逸度、较大压力的冷排气过程 。前者地幔气以H2O和CO2为主 ， 后者则以CH4和H2为主(陈荣书，1989) 。前者相当于火山喷气，后者则相当于岩浆侵入上覆岩层中的脱气作用 。
化学组成一般以甲烷占优势，C+2含量很少，一般＜1% 。常可见少量到微量的烯烃(乙烯或丙烯) ， 且氢、氮、二氧化碳、一氧化碳及氦气含量较高 。烃气中δ13C1值变化范围大 ， 从－2‰～－41‰都有，但以－15‰～－35‰区间最为普遍 。一般以δ13C1值＞－20‰作为无机成因气的较可靠证据 。
目前发现纯粹的无机成因气藏(田)不多，但已发现了许多混有无机成因气的气田 。如美国中部大陆本得隆起等气田，氮含量高达80%～90%，伴有7%～9%的氦，推断这种气体同深源岩浆成因有关;在俄罗斯科拉半岛钻入超基性岩体的井内，发现含氮量20%～40%、含氦量06%～37%的天然气，从这种天然气的地质产状及氮－氦组合来看均表明是岩浆成因 。我国东营凹陷平方王油田下第三系所产天然气 ， 二氧化碳含量达63%～66%，系喜马拉雅期玄武岩与石灰岩接触后碳酸钙的热分解所致 。匈牙利潘农盆地米哈伊气田，呈不整合直接覆盖在结晶基岩之上的第三系砂层上，产出的天然气中CO2含量达95%，CH4仅45%，可能来自结晶基岩深处 。
图5－33 自然界CH4与CO2共生体系的δ13CCH4和δ13CCO2分布图(据Гуцало，1981)
1、煤的形成是古代植物在腐败分解之前就被埋在地底，转化成泥炭，然后转化成褐煤，然后为次烟煤 ， 之后烟煤，最后是无烟煤 。煤产生之碳氢化合物经过地壳运动空气的压力和温度条件下作用，产生的碳化化石矿物，亦即，煤炭就是植物化石 。这涉及了很长时期的生物和地质过程 。
2、石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，属于生物沉积变油，不可再生 。
3、天然气的形成：成岩作用（阶段）早期，在浅层生物化学作用带内，沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气称为生物成因气 。其中有时混有早期低温降解形成的气体 。生物成因气出现在埋藏浅、时代新和演化程度低的岩层中，以含甲烷气为主 。

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