天然气地质学（natural gas geology）是研究地壳中天然气藏及其形成原理和分布规律的地质学科。过去在相当长的时期，人们将天然气，特别是烃气仅当作成油过程的伴生物。随着天然气勘探迅速发展和地质研究的深入，除油型气外还发现煤系气、生物成因气和无机成因气等多种成因类型，而且分布广，储量大，加上天然气与石油在理化性质上具有明显的差异，使得天然气运移和聚集条件明显地有别于石油，因而在分布上两者亦有相当大的差别。因此，近二十年来将天然气地质学逐渐从 石油地质学中独立出来，形成一门新兴学科。