沼气产量常有波动，并且有时会达到产气高峰。由于使用时需要恒定的沼气量，因此沼气需要在合适的储气罐中进行缓冲。储气罐的设计必须能让它们缓冲每天大约1/4的产气量，通常建议储存1~2d的产气量。储气罐可分为低压、中压与高压三种。
低压储气罐最常用，以50~3000Pa表压运行。低压罐是由符合安全标准的塑料薄膜制成。塑料薄膜储气罐在发酵罐顶部形成气罩(一体化储存罐)或作为外部储存罐。
中压和高压储气罐以0.5~25MPa的运行压力，在加压的不锈钢容器和瓶内储存。它们较为昂贵且运行费用较高。达到1MPa加压罐的能源消耗可达0.22kWh/m3，而相应的20~30MPa的高压罐可达0.31kWh/m3。这也是它们很少用于农业沼气工程的原因。
1、一体化储气罐：由塑料薄膜形成的气罩可装载发酵罐、二级发酵罐或者沼肥储存罐顶以储存沼气。塑料膜在罐上空形成密封的圆盖。罐内搭建支持结构；当罐内没有沼气时，内膜落下后由这个结构支撑。当气体进入，塑料膜被撑起。悬浮顶储存罐是常见的沼气储存类型。通常它们上面还有一层薄膜罩来加护以避免天气影响。鼓风机向两层膜间鼓风，让膜外一直处于紧绷状态，而内膜根据储存的沼气量自动调节。这个系统也能够维持相对稳定的气压。
2、外部储气罐： 塑料薄膜气囊可能用作外部低压储存罐。气囊可置于适合的建筑内以保护气体不受天气影响，或者又第二次薄膜加护。
3、紧急燃烧火炬：一旦储气罐无法接收更多沼气，或者由于维护和沼气质量差而无法使用时，多余的沼气必须用安全的方法进行处理。在德国，关于运行许可在各个州都有不同的规定，但在气体流量达到20m3/h或更高时，必须建立热电联产单元以外的设备作为最终气体出处。可通过安装应急火炬来建立安全体系，以确保能恰当地处理沼气。