目前可以证实，贝加尔湖水体广泛分布着碳氢化合物，数量在0.01～0.1mg/L。在贝加尔湖深处天然出露区域附近，其含量为0.2～0.6 mg/L。沿岸与贝加尔湖隔开而相对平静的区域，溶解的沥青含量达1～5 mg/L，甚至更高。碳氢化合物的天然出露位于湖底渗透剪切断裂带区域，延展至数十千米甚至更大的范围。不论在贝加尔湖沿岸，还是在中部深水区域，都发现碳氢化合物的含量偏高。
在贝加尔湖中部东岸进行的长期油气勘查工作证明，该区域广泛分布着不同年代、不同成分的天然气和沥青。最古老的是沥青岩型的硬沥青。较晚形成的是地蜡，从古老的石油中分离出来。还有更晚的来自湖底漂浮在纵向和横向断裂的交叉带某种原生深层沥青的衍生物。
在所有区域内，从波索利斯克和伊斯托克斯克浅水湖到赤维尔库伊斯克峡谷，以甲烷为主的天然气气流从底部溢出。冬季，这些天然气积聚在冰层以下，形成隆起或者早期剥离的气体强蒸发流。一部分蒸发流在色楞格河三角洲附近的，释放速度达到每昼夜1000m3甲烷（Исаев，2003）。分布在色楞格三角洲氧气和碳酸气是最年轻的深部天然气矿藏。以下列出天然气的化学成分（表12.1，表12.2）。
表12.1 蒸发有利天然气的化学成分 单位：%
表12.2 色楞格三角洲游离天然气的分类 单位：%
在国际项目“贝加尔-钻井”框架内，1998年在阿卡杰米彻斯克山脉进行了钻井勘探。钻井深度是670m，水深是333m。钻井过程中经常性地测定岩心天然气的含量。剖面的上层，浅于200m的深处，天然气的凝析气非常微弱（从长度为200cm，直径为54cm的岩心分析出低于5～10mL的天然气）。对所选样本分析了Не，Н2，О2，N2，СН4，С2Н6，СО2的含量。
经测定，岩心中自由释放的天然气混合物的氦浓度在6～36mg/L之间（空气中氦的含量是5.2mg/L），随着深度增加而升高；氧的含量是31～652mg/L（空气中氧的含量是0.55mg/L），在剖面上分布不均衡。碳酸气的浓度（平均含量是5.3%）实际是不随深度变化（空气中СО2含量是0.035%），所以样本中氮（换算成无氧）不超过1.5%。天然气混合物的主要组分是甲烷，其浓度是 86.56%～91.68%（平均83.37%）。乙醛含量是899～1058mg/L。
在769～962mg/L区间，只有一个取自250m深度的样本СН4/С2Н6的比值是1020，其他所有样本СН4/С2Н6的比值低于 1000。
СО2和甲烷中碳的同位素含量分别是3.7‰～8‰ 和67‰～70‰。在 σ13 С（СН4）和 σ13 С（СО2）之间可以看到线性关系，表明其同源。在海洋沉积层该同位素值是 50‰～80‰。在南部凹陷和贝加尔湖中部（阿卡杰米彻斯克山脉）选取的天然气样本中，σ13 С（СН4）同位素的测定值为67‰，74.6‰，表明其生物来源是СН4。
3Не/4Не的值是0.226～0.473。这些低的“浅表”值非常符合在钻井地区测定的热流量（60～70 mВт/m2），表明在阿卡杰米彻斯克山脉原生岩中不存在热传递。
“贝加尔-钻井”项目实施的重大成果是在沉积层天然气水合物矿井的勘测。天然气水合物是天然气在水中的固态冰样结晶溶液。
天然气水样物是在一定的温度压力（低温和高温）并且足够数量的天然气溶解在水中形成的。自然界遇到的往往是甲烷的天然气水样物。因为一个体积的甲烷天然气水样物可以分解成160个体积的游离气体。20世纪末天然气水样物被作为未来碳氢化合物原料的一个来源进行研究。这促使全世界的科学家寻找发现天然气水样物的途径，探索计算天然气水样物所含甲烷的方法。在沉积岩中发现天然气水样物最重要的方法是地震勘测法。根据一大批学者的研究数据，海洋沉积岩中甲烷含量是2×1014～7.6×1018m3，是陆地碳氢化合物探明储量的两倍。
天然气水样物在贝加尔湖淡水水体中的发现引起了学者对这个问题的浓厚兴趣。根据地震研究，贝加尔湖天然气水样物区域由两块组成，它们相对色楞格河三角洲呈对称分布（ДУчков，2003）。天然气水样物层的厚度在34～450m之间，平均为260m。在南部凹陷区域，BSR（Bottom Simulating Reflector）界线往南沉降，距波索利斯克浅滩450m（图12.2a）。
在这个局部异常区域以南也发现天然气水样物层厚度的增长。这可以断定南部浅滩中部的最大值。在沿贝加尔湖西岸的区域发现一系列加厚的天然气水样物层。在南部浅滩的东南方向，BSR界线达到低于底部100～50m的水平，然后突然消失。尽管这个区域湖水深度在700m左右。很可能这是沉积层断裂处热传递的影响作用的结果。这类情况在中部浅滩（图12.2）也同样存在，那里天然气水样物层在接近东岸时突然中断。整体来看，贝加尔湖天然气水样物层的参数变化比海洋要明显。
图12.2 贝加尔湖南部（a）和中部（b）BSR线深度分布图（天然气水样物最低线）
贝加尔深部沉积层天然气水样物层中天然气（甲烷）的预测值是1.7万亿m3，相当于伊尔库茨克州科维克经斯克天然气凝析气田的天然气储量。