战机副油箱的结构并不复杂，它的内部结构其实就是一个容器加上加压燃油泵，基本就是由副油箱和燃油泵加压油泵组成的，油箱底部还会设置有放油开关，以便地勤人员通过放油开关放出副油箱内没有耗尽的燃油。战机副油箱外形呈流线型，中间宽，两头尖，尾部往往设计有翼面，主要就是为了减少阻力。对于非军迷来说，往往会误认为战机机翼/腹下携带的副油箱也是导弹/炸弹。
战斗机的副油箱早在二战时期就开始挂载了。例如美国陆军航空队的P-51野马战斗机，为了给欧洲战场上的B-17/B-24等远程轰炸机护航，P-51战斗机都普遍携带可抛弃式的副油箱，这样能保证这款战斗机能够在空中续航8小时，为深入德国本土轰炸的大机群提供全程护航。
在二战的螺旋桨战斗机，以及战斗的喷气式战斗机早期时代，由于飞行速度不高，当时的副油箱十分简单，力求在保证强度的前提下将成本降至最低，所以多采用轻质铝合金结构。我们空军在抗美援朝时期，由于国内电解铝产量不够，用于副油箱的铝合金原料供应困难，甚至为米格-15战斗机研制了“牛皮纸”副油箱，借鉴我国南方的纸质酒篓的工艺，使用竹子做骨架，厚实的牛皮纸糊制，粘合剂和防渗层采用桐油和猪血，很轻，很结实，而且造价极低。
到了超音速战机时代，副油箱的设计越来越复杂，技术要求越来越高。例如在90年代，中国南部海域形势紧张，我们空军要求国产歼-8B战斗机能巡航南海，但作战半径不够，大陆最近的机场离曾母暗沙距离有1400公里。一开始准备为歼-8B战机配备大型副油箱，延长作战半径1100公里，但经过数次试验，副油箱的技术状态无法达到使用要求，最后被迫放弃，改为研制轰油-6加油机，为歼-8B战机实施空中加油。
到了2000年以后，中航皖安机械厂才陆续研制了歼-10和枭龙战机的大容量副油箱，以及为三代改进型战机配备保形油箱。从2004年开始，我国还开始探索为四代机歼-20配备超大型副油箱，实现超大航程作战的作战能力。由此可见，看似简单的副油箱，其实一点都不简单。
战斗机在挂载副油箱后，将会优先使用副油箱的燃油，其过程一般是燃油先从副油箱被加压燃油泵供应到战斗机的机体主油箱，在由主油箱的管路提供给战机发动机，在副油箱燃油耗尽前一直保证主油箱为满油状态。这主要是因为一旦战机遇到特殊情况，需要具备较强飞行性能的时候，战机只能说迅速“无情”的抛弃掉副油箱。携带副油箱会影响战机的机动性能，遇到空战时，战斗机为了保命甚至会把“多余”的对地攻击导弹/炸弹都丢弃掉，副油箱此时也自然成为最大累赘。
所以，战斗机应该首先使用副油箱内的燃油，这样在遇到紧急情况不得不抛弃副油箱时不至于太过浪费。即使战机发动机推力大，机动能力强，也是不建议它携带仍然有大量燃油的副油箱进行机动动作的。因为战机机翼/腹的挂载点承受能力是有限的，如果挂载的副油箱太重，挂载点结构有可能会在战斗机高机动过程中被撕裂，引发灾难性的后果。副油箱在使用过程中可能会因为多种情况而被战斗机空中抛弃。
一般而言，被抛弃的副油箱是不会被回收的，因为战斗机抛弃副油箱前往往是避开有人区域，所以回收难度较大。地面人员想要重新找回副油箱的可能性是非常低。即使是成功找回副油箱，因为它从高空跌落会严重损毁，不具备重新使用能力，加上副油箱造价也比较低廉，所以一般不会特意回收。
一般情况下，战机在正常训练中都不会抛弃副油箱的，不过，在平时战机也有可能会因为需要迫降、遇到紧急任务时而不得不抛弃副油箱。不一定远离有人区域，如果有幸运儿发现副油箱后，应该迅速报告当地相关部门，后续将会有部队人员进行回收，以避免造成某些伤害。