Spośród szerokiej gamy urządzeń zabezpieczających, na szczególną uwagę zasługują zawory oddechowe. Urządzenia te w sposób natychmiastowy reagują na przekroczone dopuszczalne ciśnienie i podciśnienie panujące w zbiorniku, dzięki czemu zabezpieczają go przed przekroczeniem ich dopuszczalnych wartości, co mogłoby doprowadzić do rozerwania zbiornika. Zawór oddechowy chroni również zbiornik przed uszkodzeniem w trakcie jego napełniania i opróżniania. Filtr oddechowy umożliwia wyrównywanie ciśnień wewnątrz zbiornika pozwala na odseparowanie jego zawartości od warunków otoczenia. Zawór oddechowy często stanowi zabezpieczenie w przypadku nieprawidłowej eksploatacji filtra oddechowego.

Zawory oddechowe montowane są na końcach rurociągów instalacji oddechowych zbiorników magazynujących, albo na szczytach zbiorników albo na króćcach buforowych. Ze względu na kierunek ich przepustowości zawory dzielą się na dwa typy:

1. Zawory podciśnieniowe – służą do uzupełniania niedoboru gazu wewnątrz zbiornika, przeciwdziałając implozji;
2. Zawody nadciśnieniowe – służą do odprowadzania nadmiaru gazu na zewnątrz zbiornika, zapobiegając eksplozji;

Na rynku dostępne są również łączące obie te funkcje zawory nadciśnieniowo-podciśnieniowe, czyli charakteryzujące się zwykle dużą przepustowością zawory dwustronnego działania. Do najważniejszych funkcji zaworów oddechowych, prócz utrzymywania odpowiedniego ciśnienia w zbiorniku i jego hermetyzacji, należy również zabezpieczenie zbiornika przed dostawaniem się do jego wnętrza różnego rodzaju zanieczyszczeń – w tym celu w zaworach często stosuje się specjalną siatkę zabezpieczającą. Zawór chroni też otoczenie przed emisją oparów z wnętrza zbiornika. Jest to szczególnie ważne w sytuacji, gdy w zbiorniku znajdują się produkty toksyczne dla otoczenia lub produkty o nieprzyjemnej woni.

Zawór oddechowy zabezpiecza również zawartość zbiornika przed rozwojem mikroorganizmów będących źródłem wtórnego zanieczyszczenia mikrobiologicznego. W tym celu na zbiornikach montuje się specjalne zawory oddechowe wykonane w najwyższym standardzie higienicznym oraz filtry oddechowe klasy sterylizującej, tzw. filtry mikrobiologiczne.  

Zawory oddechowe wykorzystuje się również w sytuacji, która wymaga bezwzględnej ochrony substancji znajdującej się wewnątrz zbiornika przed dwutlenkiem węgla. Na króćcu oddechowym instaluje się wówczas adsorber dwutlenku węgla, z kolei na drugim króćcu montuje się zawór zabezpieczający zbiornik przed powstaniem podciśnienia, który jednocześnie chroni złoże adsorpcyjne przed zawilgoceniem. Zawory mogą być też wyposażone w bezpiecznik przeciwogniowy, co jest szczególnie ważne, jeśli w zbiorniku magazynowane są substancje łatwopalne.

W zależności od produktu, jaki magazynowany jest w zbiorniku, zawory produkuje się z różnego rodzaju materiałów. Może to być np. stal kwasoodporna AISI 304 lub AISI 316 (tzw. kwasówka), tytan, ale również tworzywa sztuczne takie jak PCV, PVDF, polietylen, polipropylen czy tetrafluoroetylen. W przypadku urządzeń znajdujących się na zewnątrz, bardzo istotne jest, by zawory oddechowe chronione były przed zamarzaniem, np. poprzez odpowiednio dobrany płaszcz grzejny.

Największym atutem zaworów oddechowych jest łatwość ich montażu i niskie koszty eksploatacyjne. Szczególnie atrakcyjne wydają się być zawory wyposażone w układy monitorowania ciśnienia w zbiorniku, co po pierwsze pozwala na optymalizację zużycia filtrów, a po drugie umożliwia osiągnięcie możliwie najwyższej precyzji działania zaworu.