وفي المناطق غير المعروفة بإنتاجها يعتمد المنقبون في استكشاف الغاز على دراسات يقوم بها علماء الأرض المعروفون بالجيولوجيين أو الجيوفيزيائيين. وتتضمن هذه الدراسات خرائط وتسجيلات حفرية وقياسات.
يدرس الجيولوجي بعد اختيار الموقع الاحتمالي خريطة تفصيلية عن المعالم فوق وتحت سطح الأرض. وتمكن الخريطة الجيولوجي من تحديد تكوينات تحت سطح الأرض تدعى المكامن حيث يمكن تراكم الغاز والزيت. وإضافة إلى ذلك، يحاول الجيولوجيون تحديد إمكان وجود صخر خازن للزيت أو الغاز تحت الأرض. وتمتلك هذه النوعية من الصخور ثقوبًا صغيرة أو مسامات يمكن للغاز المرور من خلالها. ولمزيد من المعلومات عن المحابس أو الصخور الخازنة، انظر: النفط.
حفر بئر يُعد الطريقة الأكيدة الوحيدة لتحديد ما إذا كانت المنطقة تحوي غازًا. تحمل رافعة الأثقال الطويلة أجهزة حفر الآبار.
ويمكن للجيولوجيين دراسة سجلات البئر التي تمثل تسجيلات للتكوينات الصخرية المتراصة أثناء حفر البئر. وتحدد سجلات البئر خواص مثل المسامية (وجود مسام) ومحتوى الصخور من الموائع. ويتمكن الجيولوجيون من تحديد كيفية تغير الصخور أو عدم تغيرها من منطقة إلى أخرى بمقارنة سجلات البئر.
ويستخدم الجيوفيزيائيون عادة تقنية استكشاف تُعرف بسيزمولوجيا الانعكاس أو تسجيل الانعكاس. والطريقة المتبعة في ذلك هي أن يُطلق صوت عالٍ، كانفجار مثلًا، فوق سطح الأرض أو تحتها مباشرة. وتنتقل موجات الصوت المتولدة داخل الأرض وترتد منعكسة إلى السطح بوساطة طبقات الصخر. ويمكن استخدام شاحنة هزازة، وتُدعى أيضًا شاحنة رطامية (رطامة) ، لإنتاج موجات صوتية في المناطق المأهولة بالسكان. وتمتلك الشاحنة الرطامية وسادة هزازة كبيرة تضرب الأرض بصورة مُتكررة. وتُنَتج الموجات الصوتية في المناطق الساحلية المغمورة بإرسال شحنة من الهواء المضغوط أو نبضة إلكترونية من سفينة إلى الماء.