Huoltoasema on liike, joka myy polttoainetta ja ajoneuvotarvikkeita, ja se voi tarjota myös huoltoa, ruokaa ja muita palveluita; henkilökunnatonta automaattiasemaa kutsutaan kylmäasemaksi. Sähköautojen yleistyminen muuttaa alaa, sillä ne voidaan ladata kotona, mikä vähentää pysähdystarvetta – esimerkiksi Tesla Model S 100D ajoi vuonna 2017 jopa 1 078 kilometriä yhdellä latauksella. Asematyyppejä ovat muun muassa liikenneasemat (ilman huoltopalveluita), veneasemat (polttoainetta vesikulkuneuvoille) sekä täyden palvelun asemat, joissa voi ruokailla ja tehdä ostoksia. Suomalainen erikoisuus on maanalainen moduulijakeluasema, jonka kehitti U-Cont Oy (ent. Savon Konehitsaus) vuonna 1993; se on nopea rakentaa, ja Helsingin Konalaan pystytettiin sellainen alle kolmessa vuorokaudessa. Huoltamoiden historia juontaa juurensa 1900-luvun alun Yhdysvaltoihin, jossa polttoainetta ostettiin ensin rautakaupoista, mutta jo 1910-luvulla öljy-yhtiöt alkoivat rakentaa omannäköisiään, tunnuksellisia huoltamoita pääteiden varsiin.