La demande de concession est assortie d'un dossier comportant les pièces nécessaires à l'identification du demandeur, un mémoire technique, un descriptif des travaux d'exploitation, des documents cartographiques, une notice d'impact telle qu'elle est définie au premier alinéa de l'article 17, l'engagement, prévu à l'article 25 du code minier, de respecter les conditions générales de la concession et, en tant que de besoin, la convention établie avec le titulaire d'un titre minier ou d'un titre de stockage souterrain ou d'un titre de stockage géologique de dioxyde de carbone existant, réglant leurs droits et obligations réciproques. En outre, pour les stockages souterrains, la demande comporte le périmètre de stockage, le périmètre de protection, la nature et le volume maximal estimé du produit dont le stockage est envisagé. Par ailleurs, s'il s'agit de stockages souterrains de gaz naturel ou de gaz de pétrole liquéfié (GPL) :
-dans des nappes aquifères que la nature rend en permanence impropres à d'autres utilisations, la demande comporte tout élément le justifiant ;
-dans les autres nappes aquifères, la demande comporte un mémoire justifiant que le stockage souterrain contribue à satisfaire le besoin impérieux d'assurer la sécurité d'approvisionnement en gaz et la continuité de sa fourniture. Ce mémoire indique les solutions alternatives envisageables et justifie le choix de la solution retenue. La notice d'impact précitée comporte un descriptif des mesures envisagées afin que l'injection du produit soit effectuée de manière à éviter tout risque présent ou futur de détérioration de la qualité de l'eau souterraine réceptrice et qu'elle ne compromette pas la réalisation des objectifs environnementaux fixés pour cette masse d'eau souterraine. 
Cette demande est adressée au ministre chargé des mines par lettre recommandée avec avis de réception. Le ministre en accuse réception selon les modalités prévues par les articles R. 112-4 et R. 112-5 des codes des relations entre le public et l'administration. Le demandeur peut adresser, sous pli séparé, celles des informations couvertes par son droit d'inventeur ou de propriété industrielle qu'il ne souhaite pas rendre publiques.