1.頁巖中的天然氣成因具有多樣性機理，包括了生物氣，未熟低熟氣、成熟氣、高一過成熟氣等，也包括了如二次生氣、生物再作用氣以及瀝青生氣等復雜成因機理，覆蓋了幾乎所有可能的有機生氣作用機理(在阿巴拉契亞、福特沃斯、密執安、伊利諾斯、圣胡安等盆地中均可找到對應實例)。成因多樣性特點延伸了頁巖氣的成藏邊界，擴大了頁巖氣的成藏與分布范圍，使通常意義上的非油氣勘探有利區帶成為了需要重新審視并有可能獲得工業性油氣勘探突破的重要對象。

2.頁巖中的天然氣賦存相態具有多樣性變化特點，主體上包括了游離態(大量存在于頁巖孔隙和裂縫中)、吸附態(大量存在于黏土礦物顆粒、有機質顆粒、干酪根顆粒及孔隙表面上)及溶解態(少量存在于干酪根、瀝青質、殘留水以及液態原油中)，包含了天然氣存在的幾乎所有可能相態。其中，吸附相態存在的天然氣可占天然氣賦存總量的20%(Barnett Shale)至85%(Lewis Shale)。吸附機理增強了天然氣存在的穩定性，提高了頁巖氣的保存能力及抗破壞能力，但同時也導致了頁巖氣具有產量低、周期長(可穩產30a，遞減率小于5%)的開發生產特點。

3.與其他聚集類型天然氣藏相比(表1)，頁巖中的天然氣具有成藏機理多樣性特點，天然氣就近聚集，成藏機理復雜，吸附、溶解、活塞式推進、置換式運移均有不同程度發生，但頁巖內聚集的天然氣僅發生了初次運移(頁巖內)及非常有限的二次運移(砂質巖類夾層內)。因此，頁巖既是烴源巖又是儲層，具有典型的過渡性成藏機理及“自生、自儲、自封閉”成藏模式，這一原地性成藏特點弱化了天然氣二次運移的影響，簡化了頁巖氣勘探的研究方法和過程。

4.頁巖氣分布具有地質影響因素多樣性特點，其分布的變化特點受生氣作用、吸附特點及賦存條件等多因素影響，如構造背景與沉積條件、泥頁巖厚度與體積、有機質類型與豐度、熱歷史與有機質成熟度、孔隙度與滲透率、斷裂與裂縫以及構造運動與現今埋藏深度等因素，它們均是影響頁巖氣分布并決定其是否具有工業勘探開發價值的重要因素。這一影響因素多樣性導致頁巖氣勘探具有隱蔽性特點。

5.頁巖氣與其他類型氣藏分布關系具有多樣性，頁巖所生成的天然氣不僅能夠形成頁巖氣，而且還是其他類型天然氣聚集的氣源巖。根據油氣資源評價及烴源巖排烴理論，烴源巖所生成的天然氣只有極少一部分被有效地排出并形成常規聚集，即使按排烴效率20%計算，烴源巖中也仍有高達80%的天然氣未排出。因此，一旦其中的天然氣能夠形成頁巖氣聚集，則通常具有較大規模。就頁巖氣本身來說，頁巖氣的最大分布范圍與烴源巖面積大致相當，有利于形成巨大資源量。但通常由于地質條件發生不規則變化，天然氣成藏條件及聚集類型發生相應改變，從而形成能夠表明頁巖氣存在并指示其分布方向的其他類型天然氣藏。根據不同類型氣藏之間的分布關系變化，能夠加快頁巖氣認識的步伐，提高頁巖氣預測的可靠性。