Geometrija, vlaknasti materijali i materijali za oblaganje kompozitnih visokotlačnih posuda izravno utječu na performanse proizvoda; stoga bi se vrednovanje trebalo temeljiti na sveobuhvatnim kriterijima.
Kuglasti. Za potpuno metalne visokotlačne posude optimalna je sferna struktura. Iz perspektive čvrstoće, sferna ljuska je izotropna, što je svojstvo koje se dobro slaže s inherentnom izotropijom metalnih materijala. U usporedbi s drugim oblicima, kuglasta posuda ima manju površinu za određeni volumen, što rezultira lakšom posudom.
Nadalje, nosivost kugle je dvostruko veća od nosivosti cilindra; posljedično, većina potpuno metalnih visokotlačnih posuda koristi sferični dizajn kako bi se postigla najbolja ukupna metrika performansi.
Međutim, za kompozitne visokotlačne posude, izotropno polaganje je primarno razmatranje. Namatanje žarne niti sferičnih posuda ograničeno je na "velike krugove" - što znači da se žarna nit mora motati duž opsega maksimalnog promjera kako bi se spriječilo klizanje. Kut između vlakana i meridijana varira na različitim geografskim širinama: najmanji je na ekvatoru i doseže 90 stupnjeva na polarnom otvoru, gdje je vlakno tangentno na rub otvora. Budući da se meridionalne i obodne komponente sile namotaja razlikuju po stazama namotaja, posuda - unatoč svom sfernom obliku (koji podrazumijeva jednoliko opterećenje u svim smjerovima) - ne može učinkovito zadovoljiti zahtjeve za jednolikim pritiskom zbog anizotropije namotanih vlakana. Dok korištenje višestrukih kružnih namota s povećanim polarnim otvorima može poboljšati stanje naprezanja, postizanje dizajna jednake čvrstoće ostaje teško.
Ispunjavanje zahtjeva jednake čvrstoće zahtijeva izotropno polaganje, ali su procesi namotavanja i oprema potrebni da se to postigne složeni. U trenutnim uvjetima praktičniji je cilindrični oblik s kupolastim krajevima. Učinjeni su značajni pomaci u tehnologiji izotropnog omatanja za sferne visokotlačne posude, a provedena su i specijalizirana istraživanja o uzorcima namotaja i opremi za te strukture. Međutim, iz perspektive dugoročnog razvoja, sferna kompozitna posuda možda neće biti oblik izbora za buduće primjene.
Cilindričan. Cilindrične kompozitne visokotlačne posude sastoje se od cilindričnog tijela i dva krajnja zatvarača (glave). Glave obično koriste dizajne kao što su izotenzoidni geodetski namot, izotenzoidni namot ili elipsoidni oblici. Ova vrsta visokotlačne posude ima racionalan strukturni dizajn i nudi pogodnost u proizvodnji, rukovanju i ugradnji.
Analiza naprezanja geometrije otkriva da je obodno naprezanje u pojednostavljenom tijelu posude dvostruko veće od aksijalnog naprezanja. U slučaju potpuno metalne posude, granica aksijalne čvrstoće je značajna kada konstrukcija zadovoljava zahtjeve za obodno naprezanje. Suprotno tome, kompozitne visokotlačne posude mogu postići dizajn jednake čvrstoće po poprečnom presjeku cilindra uravnotežujući obodnu i aksijalnu čvrstoću kroz specifične obrasce namotaja. Aksijalnu napetost snosi aksijalna komponenta uzdužno namotanih vlakana, dok obodnu napetost snose obručna vlakna i obodna komponenta uzdužnih (aksijalnih) vlakana. Količine vlakana u oba smjera izračunavaju se na temelju ravnoteže dvoosnog naprezanja, što omogućuje optimalnu iskoristivost vlakana i visoku strukturnu učinkovitost. Posljedično, jednostavan cilindrični oblik trenutno je najčešće korištena konfiguracija za kompozitne visokotlačne posude, kako u zemlji tako iu inozemstvu.
Kvazi-sferne kompozitne visokotlačne posude - u biti skraćene cilindrične posude s omjerom širine i visine od približno 1 - služe kao isplativa alternativa potpuno metalnim ili kompozitnim sfernim posudama. Prikladni su za instalacije koje su izvorno dizajnirane za sferne posude dok učinkovito iskorištavaju jednosmjerne karakteristike čvrstoće vlaknastih materijala. Obloga ima integralno oblikovane (u obliku bačve) elipsoidne krajeve i potpuno je ojačana s vanjske strane ugljičnim vlaknima visoke čvrstoće namotanim u spiralne i kolutaste uzorke. Vanjski oblik posude čini je prikladnom za ugradnju u širok raspon primjena.
Kontinuirana vlakna koja se obično koriste u kompozitnim visokotlačnim posudama namotanim nitima uključuju E-staklo, S-staklo, Kevlar 49 i karbonska vlakna. Zbog nižih karakteristika performansi, staklena vlakna se trenutno koriste prvenstveno u zemaljskoj opremi, dok se Kevlar 49 koristi u većini svemirskih letjelica. Moderne svemirske letjelice pretežno koriste ugljična vlakna visokih performansi. Odabir vlakana zahtijeva sveobuhvatnu procjenu faktora kao što su čvrstoća, modul elastičnosti i linearna gustoća.