A hidrogéntöltő állomások fő berendezése a következőket tartalmazza:
Kompresszor: A hidrogéntöltő állomásokon használt kompresszorok főként membránkompresszorok és ionkompresszorok. A membránkompresszorok nem igényelnek kenést, és nagynyomású-hidrogént állíthatnak elő, amely megfelel az üzemanyagcellás járművek tisztasági követelményeinek, de léghűtést vagy folyadékhűtést igényel. Az ionkompresszorok képesek izotermikus kompressziót elérni, de mivel a technológia még nem kiforrott, még nem alkalmazták széles körben.
Hidrogéntároló tartály: A hidrogéntároló tartályok a hidrogéntöltő állomások egyik alapvető berendezése, és általában három nyomásszinten tárolják őket: alacsony nyomáson, közepes nyomáson és magas nyomáson. A hidrogéntároló tartályok kapacitása és nyomásszintje közvetlenül befolyásolja a hidrogéntöltő állomások hidrogénellátási kapacitását.
Hidrogén-utántöltő gép: A hidrogén-utántöltő gép egy hidrogén-utántöltési szolgáltatások megvalósítására szolgáló berendezés, amely nyomásérzékelőkkel, hőmérséklet-érzékelőkkel, mérőeszközökkel, gázkivételi prioritás-szabályozó berendezéssel és biztonsági berendezéssel van felszerelve.
Gázürítő oszlop: Külső hidrogénellátás fogadására szolgáló berendezés.
Csővezeték: hidrogén szállítására szolgáló csővezetékrendszer.
Vezérlőrendszer: a hidrogéntöltő állomáson lévő egyes eszközök működési állapotának figyelésére és vezérlésére szolgál.
Nitrogén öblítő berendezés: a szennyeződések és a maradék gáz eltávolítására szolgál a csővezetékben a tankolási folyamat során.
Biztonsági ellenőrző készülék: a hidrogéntöltő állomás biztonsági állapotának ellenőrzésére és a biztonságos működés biztosítására szolgál.
