העיקרון העובד של מיכלי אחסון קריוגניים הוא בעיקר לשמירה על הטמפרטורה הנמוכה של הנוזל המאוחסן באמצעות חומרי בידוד ושכבות בידוד תרמי להפחתת הולכת החום, הסעה וקרינה באמצעות תכנון של מבנה שכבה כפולה. Manks מיכלי אחסון קריוגניים מאמצים בדרך כלל מבנה קיר כפול, עם מיכל אחסון בפנים ושכבת בידוד ושכבת מגן בחוץ. חומרי בידוד כמו קצף פוליאוריטן, שכבות בידוד תרמי כמו צלחות פלדה, נייר אלומיניום ושאיבת ואקום וכו '. תכנון זה מבטיח את היציבות והבטיחות של הנוזל המאוחסן.
טמפרטורת ההפעלה של מיכלי אחסון קריוגניים היא בדרך כלל סביב -140, ולחץ העיצוב הוא בדרך כלל סביב 1MPA. המיכל הפנימי עשוי מפלדת סגסוגת עמידה בטמפרטורה נמוכה, והקליפה החיצונית היא ליצור את שכבת הבידוד של המיכל הפנימי, בדרך כלל עשויה מפלדת מיכל. ישנן שיטות רבות לייצור שכבת הבידוד. נכון לעכשיו, השיטה הנפוצה ביותר היא למלא את שטח הבידוד בחול פנינה ולהשאיר אותו לוואקום גבוה. אינדיקטור טכני חשוב לביצוע הבידוד של מיכלי אחסון קריוגניים הוא קצב האידוי, שהוא בדרך כלל =<0.2% for LNG tanks, indicating the percentage of liquid volume vaporized by external heat transferred into the tank liner due to leakage of the insulation layer in 24 hours a day to the volume of the tank.
למיכלי אחסון קריוגניים יש מגוון רחב של יישומים וניתן להשתמש בהם לאחסון חמצן נוזלי, חנקן, ארגון, פחמן דו חמצני ומדיה אחרת. ניתן למלא את משתתפי המכולות הפנימיות והחיצוניות בחומרי בידוד כמו חול פנינה או נייר אלומיניום, כותנה בידוד ואקום. תכנון זה מאפשר למיכלי אחסון קריוגניים לעבוד ביציבות בסביבות שונות בטמפרטורה נמוכה כדי להבטיח את בטיחות הנוזלים המאוחסנים.