Chodzi tutaj o złoża, w których gaz ziemny uwięziony jest w skałach ilastych, tzw. "shale gas", albo w trudno dostępnych porach skalnych. Gaz z takich złóż trudno wydobyć. Taką technologią dysponują obecnie jedynie Amerykanie.

W ciągu ostatnich dwóch lat wydano 44 koncesje na poszukiwanie niekonwencjonalnych złóż gazu. Poszukiwania skupiły się głównie w rejonie Lubelszczyzny, Mazowsza, Pomorza i na Dolnym Śląsku. Wsród firm poszukujacych tego typu złóż są Exxon Mobil, Chevron, ConocoPhillips oraz Marathon Oil Corp. Dziś złoża niekonwencjonalne są głównym źródłem gazu w Stanach Zjednoczonych, drugiego po Rosji producenta gazu na świecie.