Hipoteza o klatratnom pištolju sugerira da je masovno oslobađanje metana iz metanskih klatrata na dnu oceana moglo izazvati katastrofalno globalno zagrijavanje, što je zauzvrat uzrokovalo masovno izumiranje, barem jednom u drevnoj prošlosti Zemlje. Metan klatrati odnose se na plin metan zarobljen u vodenom ledu, otkriven duboko ispod oceanskih sedimenata diljem svijeta. Metan klatrat se ponekad naziva i metan hidrat ili metanski led. Smatra se da je veći dio nastao tako što su mikrobi reducirali (deoksidirali) ugljični dioksid, pretvarajući ga u metan.
Metan klatrati se ne nalaze na cijelom dnu oceana – samo na kontinentalnim policama, primarnom području oceana gostoljubivom za život, pa čak i tamo, nalaze se samo u niskim koncentracijama, oko 1% volumena. Međutim, komprimiran u kavezu leda, metan ima relativno veliku gustoću. Jedna litra metan klatrata može sadržavati oko 168 litara plina metana. Nadalje, plin metan je staklenički plin oko 62 puta jači od ugljičnog dioksida. Hipoteza o klatratnom pištolju ovisi o krajnosti ovog učinka zagrijavanja.
Hipoteza o klatratnom pištolju počinje s nekim vanjskim okidačem, poput stvaranja velike magmatske provincije ili početnog zagrijavanja uzrokovanog sulfidima koji se oslobađaju u erupciji supervulkana. Vjeruje se da je prvi pokrenuo permsko-trijasko izumiranje, najveće masovno izumiranje u povijesti, koje je ubilo 99% svih vrsta na Zemlji. Kako je oko milijun kubnih kilometara lave ispušteno tijekom milijun godina, iz masivnog vulkanskog kompleksa u blizini Sjevernog pola, ogromne količine lave su ispuzale iz vulkana na kontinentalne police, otapajući metanske klatrate i oslobađajući metan .
Iako se metan nalazi u Zemljinoj atmosferi samo oko 12 godina, njegovo oslobađanje bi pokrenulo povratni učinak, zagrijavajući Zemlju i povećavajući vjerojatnost da će se metanski klatrati otopiti. U normalnim uvjetima, led se topi na 0 °C (32 °F), ali klatrati metana, neki zakopani ispod više od kilometra oceanskog sedimenta, pod dovoljnim su pritiskom da ostanu čvrsti na temperaturama do 18 °C (64 °F). ). Ali ako temperatura prijeđe 18 °C, oslobađaju se metanski klatrati – vjerojatno u količinama od gigatona. To bi bilo razorno za sav život na planeti.
Dio “pištolja” hipoteze o klatratnom pištolju odnosi se i na činjenicu da se, kada jednom krene, ne može zaustaviti, i na njegove smrtonosne učinke. Kada se planet počne zagrijavati, cirkulacija u oceanima bi se smanjila, uzrokujući da velika područja oceana postanu anoksična, ubijajući život u ogromnim brojevima. Utvrđeno je da se značajni podaci s granice perma-trijasa dobro poklapaju s hipotezom klatratnog topova, a sada je to najvažnije objašnjenje uzroka masovnog izumiranja perm-trijasa.