貨物存取和傳送系統承擔貨物存取、出入倉庫的功能，由起重設備、出入庫輸送裝卸機械等組成。
向貨架堆放托盤的起重設備大致可分為以下三種：
1.叉車
叉車的缺點是需要直角堆垛通道較寬，從而使冷庫的有效面積、有效空間的利用率降低。另外，叉車的最大堆垛高度也有限一般在4 m以下。因此，目前貨架型立體冷庫的堆垛作業逐漸被巷道堆垛機代替。
2.橋式堆垛機
橋式堆垛機是橋式起重機和叉車起升門架的結合體，其直角堆垛通道縮小了，堆垛高度一般也可達10 m，從而可使冷庫的面積、空間利用率提高。但是，它有一個笨重的橋架，其運行速度也受到較大的限制，并且由于它橫跨整個冷庫，所以設置數量限制在1-2臺。因此，此種形式僅適用于出、入冷庫不太頻繁的冷庫和存放長形原材料及笨重貨物的冷庫。
3.巷道式堆垛起重機
由于采用巷道式堆垛機，直角堆垛通道寬度被降低至最小范圍，堆垛高度目前可達40m，從而使冷庫面積和空間的有效利用率大大提高。更敢要的是，由于通道專用化，操作簡單化、順序化，從而為自動化控制奠定了基礎。
目前，在自動化立體冷庫中應用最廣泛的起重設備就是巷道式堆垛機。對于高層儲藏顯得更重要。
①堆垛機
堆垛機是自動化立體倉庫中的重要設備，主要用于自動搬運、存取貨物，是實現托盤貨物自動出、入庫作業的主要工具。堆垛機一般用電力驅動，通過自動或手動控制，實現貨物搬運。它在高層貨架的巷道內來回穿梭運行，將位于巷道口的貨物存入貨格；或者相反，取出貨格內的貨物運送到巷道口。整機結構高而窄，由起升機構、運行機構、貨叉、伸縮機構、機架以及電氣部分等組成。它通常依靠運行機構、升降機構和貨叉左右伸縮機構來完成空間三坐標的出、入庫操作。
為了提高出、入庫的效率，縮短作業周期，堆垛機的速度不斷提高，但是為了保證位置的停止精度，要求停止前有較小的蠕動速度。為此，堆垛機的驅動電機應具有范圍較寬的調速性能，通常調速的方法有：直流調速、可控硅交流調速、渦流制動器調速、雙速電機及雙電機等。
②運輸機系統
輸送系統是庫體的主要外圍設備，負責將貨物輸送到堆垛機上、下料位置和貨物出、人庫位置。常見的有輥道輸送機、鏈條輸送機、升降臺、分配車、提升機、皮帶機等。其中人庫輸送系統主要由輥子輸送機和鏈條輸送機構成，出庫輸送系統則由鏈條輸送機和穿梭小車構成。
近年來，AGV系統即自動導向小車也較好地用于輸送系統，根據其導向方式可分為感應式導向小車和激光導向小車。
