Traditioneel verwijzen clathraatverbindingen naar polymere gastheren die moleculaire gasten bevatten. Meer recentelijk verwijst de term naar vele moleculaire gastheren, waaronder calixarenen en cyclodextrinen en zelfs sommige anorganische polymeren zoals zeolieten. Het natuurlijke siliciumdioxide clathraat mineraal, chibaite werd beschreven uit Japan in 2008.
Veel clathraten zijn afgeleid van organische waterstof-gebonden raamwerken. Deze raamwerken worden bereid uit moleculen die “zelf-associëren” door meervoudige waterstof-bonding interacties. De bekendste clathraten zijn methaanclathraten waarbij het waterstofgebonden kader wordt gevormd door water en de gastmoleculen methaan zijn. Grote hoeveelheden methaan die van nature in deze vorm bevroren zijn, komen voor in permafrostformaties en onder de zeebodem van de oceaan. Andere waterstof-gebonden netwerken zijn afgeleid van hydrochinon, ureum en thioureum. Een veel bestudeerd gastmolecuul is de verbinding van Dianin.
Hofmann-verbindingen zijn coördinatiepolymeren met de formule Ni(CN)4-Ni(NH3)2. Deze materialen kristalliseren met kleine aromatische gasten (benzeen, bepaalde xylenen), en deze selectiviteit is commercieel geëxploiteerd voor de scheiding van deze koolwaterstoffen. Metaalorganische raamwerken (MOF’s) vormen clathraten.
Photolytisch-gevoelige gekooide verbindingen zijn onderzocht als houders voor het vrijgeven van een geneesmiddel of reagens.