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Die verschiedenen Varianten der MD-80-Serie haben unterschiedlich große Kerosintanks, die im Tragflächen-Mittelstück und in beiden Tragflächen untergebracht sind. Die Mehrheit an MD-81, MD-82, MD-87 und MD-88 weist Kerosintanks mit einem Fassungsvermögen von 22106 Litern auf. Die MD-83 bietet standardgemäß Zusatztanks auf und so steigt hier die Kapazität auf 26495 Liter. Die MD-87 ER weisen auch identische Treibstofftanks auf und fassen ebenso viel Kerosin, wie die MD-83. Einige MD-88 haben ebenfalls ein Fassungsvermögen, daß dem einer MD-83 entspricht. Die Gesamtaufnahmemenge hängte sehr stark von den individuellen Vorrichtungen einer bestimmten MD-80 ab.

Sensoren überwachen, daß (mit bestimmten Toleranzen) kein zu großes Ungleichgewicht zwischen linken und rechten Tragflächentanks entsteht und dadurch eventuell ein Flugzeug plötzlich im Reiseflug außer Kontrolle gerät. Innerhalb der Tanks sind „Schotts“ eingebaut, damit in Kurven oder beim Steigflug das mitgeführte Kerosin nicht zu sehr in Bewegung gerät und Probleme bereitet. Die Tanks werden kontinuierlich entlüftet und so auch verhindert, daß sich beim Verbrauch des Kerosins ein Vakuum innerhalb der Tanks bildet. Regelmäßige Kontrollen sind notwendig, damit man gefährliche Wasserruckstände entdeckt und auch die Undurchlässigkeit der Tanks gewährleisten kann. Kerosin ist bei einigen Pilzkulturen sehr beliebt und darum muss man auch darauf achten. Pilzbefall kann man durch Beimengung von Unkrautvernichtungsmittel wirksam entfernen.

Bei der MD-80 wird das erforderliche Kerosin mittels einer Hochdruckbetankungsanlage von unten in die Tragflächentanks gepumpt. Mit dieser Technik können bis zu 2000 Liter Kerosin pro Minute getankt werden.  Eine MD-80 kann somit in 10-12 Minuten voll getankt werden. Kerosin muss eine hohe Reinheit besitzen. Verunreinigungen können Triebwerke nachhaltig beschädigen oder zumindest die Leistung erheblich einschränken. Viele Vorkehrungen werden getroffen, damit möglichst nur sauberes Kerosin in die Tanks gelangt. So wird Treibstoff nach fest gelegten Zeiten vor der Verwendung gelagert, damit sich Rückstände absetzen können. Filter sorgen für weiteren Schutz und beim Tanken sorgt ein weiterer Filter für die notwendige Sauberkeit. Außerdem werden ständig Proben entnommen und auch geprüft, ob sich Wasserpartikel im Kerosin befinden. Die MD-80 verfügt über beheizbare Treibstoffpumpen, dennoch sollte im Normalfall der Wasseranteil des Kerosins bestimmte Werte nicht überschreiten, damit keine gefrorenen Partikel im Kerosin schweben.

Bei der MD-80 sorgen die Tragflächentanks dafür, daß das Gewicht des Kerosins die Biegemomente der Tragflächen reduziert. Dadurch braucht die Tragfläche nicht noch stärker konstruiert zu werden, ist aber dennoch aufgrund fehlender Triebwerke an den Tragflächen (als zusätzliches Gewicht) dennoch stärker ausgelegt als bei der Boeing 737 oder Airbus A320. Die Betriebsvorschriften schreiben zumeist eine Mindestreibstoffmenge vor, die mitgeführt werden muss. Dies dient u.a. der Gewährleistung einer Mindestmenge, aber auch Einhaltung von Schwerpunktgrenzen.

Die optionalen Zusatztanks werden bei Bedarf zwischen vorderem und mittlerem Frachtraum, sowie im vorderen Teil des hinteren Frachtraums installiert. Eine andere Möglichkeit sieht die Installation des vorderen Zusatztanks vor dem Mitteltank vor. Diese Option führt zu einer Reduzierung des Frachtraumvolumens und der Nutzlast.

Eine effiziente Treibstoffplanung war schon bei Einführung der MD-80 ein sehr wichtiger Faktor und erstrebenswert. Hier galt und gilt es, gesetzliche Mindesmengen mitzuführen, die benötige Menge an Kerosin für eine Strecke X zu kalkulieren und sämtliche Parameter zu berücksichtigen, die dann die endgültige Kerosinmenge bestimmt. Hier werden grundsätzlich im Optimalfall und je nach Betriebsanweisung eines Betreibers ausreichende Reserven einkalkuliert. Spätere an Bord befindliche, optionale Computerprogramme (PMS etc.) ermöglichten eine erhebliche ioptimierung von angestrebten Flugprofilen unter Beachtung einer möglichst maximalen Effizenz.

Zuviel transportiertes Kerosin mitfliegen zu lassen hat ebenso wirtschaftliche Nachteile, da dieses zusätzliche Gewicht den Kerosinverbrauch deutlich steigen lässt. Wird unnötig viel Treibstoff mit transportiert, so liegt der Verbrauch im Durchschnitt 4% pro Flugstunde höher. Wenn man also 1000 Kg Kerosin mehr transportiert als notwendig, dann werden ca. 40 Kg mehr Kerosin verbraucht!  Die MD-80 wird im Interesse eines optimierten Kerosinverbrauchs meistens nicht mit der möglichen, maximalen Reisegeschwindigkeit von Mach 0.82 bis 0.84 geflogen. Reisegeschwindigkeiten von Mach 0.76 bis 0.78 sind üblicher. Unter gegebenen Umständen ist auch Mach 0.74 ein guter Kompromiss. Durch eine etwas geringere Reisegeschwindigkeit wird die Effizienz der MD-80 deutlich erhöht, die Triebwerke weniger belastet und der Kerosinverbrauch reduziert sich noch weiter.