在天然形成的岩洞内安装金属油罐来储油，这就是所谓的天然洞库。在国内这种库数量很少，但其库容挝较大，油罐数址较多，单罐容址大小不一，在洞内布置难以规整，管理使用困难，安全上不易保证，多次请专家研究提出安全措施，但难以达到有关部门的要求，致使这种洞库难以永久存在下去，更无发展前景。
天然水封洞库是将油品储存在未经被狻的地下岩洞中，利用地下水的静压力防止油品渗漏的新型储油技术。最早的天然水封洞库于1951年建于瑞典。由于它具有节省建筑材料，不占农田，对空防护能力强，油品蒸发损耗少等显著优点，因此得到迅速推广。
目前，在世界范围内巳建造了几百处天然水封岩洞储油库，主要分布在斯堪的纳维亚半岛，斯堪的那维亚半岛诸国已有三分之二的各种油品储存在这类油库中。美国、德国、法国、沙特、日本、韩国等国也大量兴建了这类库。
1988年在斯堪的纳维亚半岛已有200多座天然水封岩洞库储存原油、石油产品及重燃料油。如在斯堪的纳维亚半岛伯诺夫约登的国家原油库，总库容260x104m3，洞库断面600m2，宽20m，高30m，长550m和850m，由几个洞室组成，总长度4330m。美国巳经拥有天然水封岩洞储油库数百座，德国也拥有近百座，而且数量还在不断增加。
目前韩国建有4座天然水封洞库，总库容1840x104m3，其中1175x104m3己投入使用，665x104m3正在建设；日本于1986年开始建造天然水封岩洞库，先后建成久慈、菊闸、串木野三个天然水封储油岩洞库，总容积达到500x104m3；新加坡计划建设1座约400x104m3的大型天然水封岩洞油库，用来储存包括原油在内的各种石油产品；沙特阿拉伯计划在5个地方建设天然水封岩洞储库，其中利雅得地下石油库巳投入运行，其容积约为200x104m3。
20世纪70年代，我国在沿海地区也建造了这种油库。于1977年在山东青岛设计建造了第一座总库容为15x104m3的原油地下洞库。该地下油库由2个洞室组成，其容量分别为5x104m3和10x4m3。20世纪80年代，我国又在浙江象山建成了第一座地下成品油库，但容积仅为4000m3。由于黄岛洞库的单洞室容积较小，进油时的呼吸损耗较大，建设投资高于地上储罐，加之大型浮顶罐的广泛应用，因此，地下水封洞库技术在我国没有得到进一步的应用和发展直到20世纪末，随着我国大量进口，地下水封洞库才在我国东南沿海地区重新得到应用，在汕头和宁波建成了2座地下LPG洞库，每座洞库的储量都超过20x104m3。
国外建造的水封库，可用来储存原油、重油、柴油、汽油、航空油和液化气等各类油品。我国目前建造的水封库只用来储存原油和柴油，同时也在探索利用水封库储存各类油料的经验。
水封库的储油方法有固定水位法和变水位法两种。不论是哪一种方法，在罐底都设有水垫层，使油品与岩石罐底不直接接触，以保证油品清洁。