Istnieje wiele podziemnych magazynów gazu zlokalizowanych w strukturach zawodnionych. Mogą one być wykorzystane na podziemne magazyny, gdy warstwa wodonośna przykryta jest nieprzepuszczalną warstwą skał i tworzy pułapkę geologiczną. Geologia struktur zawodnionych zbliżona jest do geologii częściowo wyeksploatowanych złóż węglowodorów, ale budowa w nich podziemnych magazynów gazu wymaga z reguły utworzenia większej poduszki gazowej oraz dokładniejszego monitorowania procesów zatłaczania i odbioru gazu z magazynu. Nie istnieje również infrastruktura techniczna, taka jak odwierty, rurociągi, instalacje osuszające, sprężarki itp. W porównaniu z magazynami w wyeksploatowanych złożach, magazyny w warstwach wodonośnych mogą wymagać sprężarek o większej mocy i bardziej wydajnych urządzeń osuszających. Z drugiej strony, dzięki obecności wody, w takim magazynie panuje wyższe ciśnienie co skutkuje możliwością uzyskiwania wyższych mocy odbioru gazu z magazynu. Ma to szczególną wagę w przypadku potrzeby nagłego dostarczania dużych ilości gazu do systemu gazowniczego.
Zalety magazynów w warstwach wodonośnych:
- Zazwyczaj znajdują się blisko końcowych odbiorców.
- Stosunkowo wysoka moc odbioru.
- Większa niż w przypadku magazynów w wyeksploatowanych złożach zdolność do wykonywania wielu cykli w sezonie.
- Wysoki stopień ryzyka geologicznego. Tego typu struktura nie więziła w przeszłości węglowodorów, w związku z tym istnieje niepewność odnośnie szczelności takiego magazynu.
- Większe koszty operacyjne, związane z wydobyciem wody.
- Konieczność utworzenia dużej poduszki gazowej.
Magazyny w warstwach wodonośnych zostały zastosowane po raz pierwszy w 1946 r. w Stanie Kentucky (USA). Większość z magazynów tego typu eksploatowanych jest w Stanach Zjednoczonych, Francji oraz na terenach byłego Związku Radzieckiego.
Wizualizacja podziemnego magazynu w warstwie wodonośnej: