Газовые гидраты – предметы супрамолекулярной (надмолекулярной) химии, которая изучает высокоупорядоченные структуры в пространствах, которые образованы более чем одним видом молекул с помощью нековалентных взаимодействий. Конструкция ГГ определена в основном тетракоординированным каркасом воды. Поэтому в рамках супрамолекулярной химии также нужно рассматривать кинетику диссоциации и образования, характер взаимодействия компонентов, области устойчивости, и прочие свойства.
На практике ГГ применяются, в основном, при разработке технологий и методов работы с наноструктурами, которыми можно считать молекулы-гости и включающие их полости водного каркаса.
Это позволяет считать ГГ за объединение наноразмерных элементов. Такая организация клатратных соединений выдаёт процессы перестроения их каркаса, которая приводит к росту, трансформации или распаду таких структур.

Особенно интересны в нанотехнологий ГГ следующие моменты: как молекула-гость вписывается в водный кристаллический каркас, как она может выделиться оттуда с минимальными затратами энергии, как можно контролировать такие процессы, изменяя макроскопические характеристики системы. Начальный виток в исследовании ГГ до 50х годов XX века сопряжён с тем, что их формирование влечёт за собой образование пробок, которые перекрывают и газопроводы и нефтепроводы, разделяя газопроводы на две части с различным давлением (высокое давление между газогидратной пробкой и источником, область низкого давления до приемного пункта от пробки).
Вследствие увеличения давления в трубопроводе может случиться взрыв. Пробка также может проявить себя в качестве снаряда, который разрушает трубопровод при значительном увеличении разницы давления между этими областями. Особенно сложной становится проблема, если авария случается в неблагоприятных условиях (работа проводится при минусовых температурах или глубоко под водой на нефтепроводе, где давление может быть очень высоким). С этим связаны значительные экономические риски, по этому компании нефтяной промышленности заставили инициировать исследования, чтобы решить проблему данного явлением. На данный момент создано четыре метода для контроля этой ситуации: гидравлический, механический, термический и химический.