Непременным атрибутом любой АЗС является емкость для хранения топлива. В составе стационарной АЗС это крупный резервуар емкостью до 50 м³, разделенный на отсеки для разных видов топлива. На одной АЗС может быть и несколько емкостей, размещаемых в соответствии с нормативными требованиями. Резервуары имеют двойные стенки, монтируются под землей.

Контейнерные, модульные, мобильные АЗС, а также заправочные модули оборудуются встроенными цистернами, находящимися в составе комплекса над землей. Их преимущество перед стационарными агрегатами состоит в возможности перебазирования.

Доставка топлива для автозаправок осуществляется бензовозами, емкость цистерн которых составляет 5-30 тысяч литров. Слив горючего в резервуары производится в течение 30-60 минут, в это время его отпуск запрещен.

Заправка топливом осуществляется через колонки ТРК с помощью заправочного пистолета. Его особенностью является система отсечки подачи горючего в момент, когда жидкость в баке достигает наконечника пистолета. Как только в расположенный там жиклер пистолета попадает жидкое топливо, срабатывает мембранный механизм и трубопровод запирается. Таким образом работает защита от перелива, чреватого опасностями.

Ассортимент видов топлива для заправки устанавливают в зависимости от спроса потребителей. При необходимости монтируют дополнительные ТРК, подсоединенные к нужному резервуару. В стандартный перечень АЗС входят бензины от А-80 до А-98, один или два вида дизельного топлива и керосин. В ведомственных АЗС этот перечень ограничивают одним-двумя видами топлива.

Топливо для АЗС перед сливом в резервуары тщательно проверяют, чтобы не допустить досадных ошибок, от которых могут пострадать много автомобилей. Сличают отпускные документы, проверяют пломбы, отбирают пробы, измеряют плотность продукта.

Все ТРК оборудуются фильтрами, располагаемыми сразу после приемного клапана, поэтому в баки автомобилей заливается гарантированно чистая (по механическим примесям) горючая жидкость.