Lo stoccaggio di gas naturale in sotterraneo si avvale di un'infrastruttura che consente di iniettare ed estrarre ciclicamente gas nella roccia porosa di un giacimento esaurito.
Questa tipologia di immagazzinamento del gas è, per l'Italia, un'attività regolata sia operativamente che commercialmente dal Ministero dello Sviluppo Economico (MISE) e dall'Autorità per l'Energia Elettrica, il Gas e il Sistema Idrico (AEEGSI), che determinano il prezzo del gas e i rendimenti dei diversi operatori del settore, per evitare speculazioni di mercato. Il MISE e AEEGSI stabiliscono anche quali sono gli utenti diretti e le relative modalità di accesso al gas proveniente dai siti di stoccaggio, con tariffe determinate in esito ad aste competitive.

Il gas viene immesso nel giacimento nei periodi di minore fabbisogno (solitamente d'estate) e viene erogato successivamente, oppure per coprire le esigenze di picco dei consumi. Di norma, in inverno, il 30% dei consumi di gas sono soddisfatti dalle erogazioni dal sistema di stoccaggi.