汽車油箱結構主要由加油管、箱體、汽油箱蓋、汽油表和汽油泵組成。

油箱類型有汽油箱和柴油箱，結構上有咬合罐、鋁合金罐、CO2焊接罐等。

油箱多由鋼板沖壓件焊接而成，現逐漸被塑料油箱取代。

油箱上部設有油表傳感器、進油口、加油口、暖風進油口、通氣孔和油箱蓋，底部設有放油塞，里面有隔板。

隔板能將泵的回油區和吸油區隔開，增加油循環路徑，降低循環速度，利于冷卻散熱、氣泡沉淀和雜質沉淀。

汽油箱蓋通常設計成爪形，由波紋鋼板彈簧壓緊的橡膠墊片夾緊汽油箱開口四周，保證密封，有的還有鎖定裝置。

為保證油箱內氣壓平衡，油箱蓋上設計有空氣閥和蒸汽閥。

汽油表傳感器由滑動變阻器、浮子和滑動變阻器組成，與油位浮油子聯動，與汽油表連接，指示油量。

回油管連接發動機和油箱，為保證吸油充分，進油管與油箱底面留 5 毫米間隙。

油箱還有濾網過濾雜質，氣孔平衡內外壓力。

油箱位置靠近后懸架系統、排氣管、車身底部或后排座椅下方。

有些油箱還有重力閥防止漏油起火。