Voimalaitoksen keskeytymättömän toiminnan taustalla on tehokas ja luotettava polttoaineiden käsittely-, varastointi- ja kuljetinjärjestelmä. Naantalin 4 yksiköllä käytetään polttoaineina biopolttoaineita, kierrätyspolttoaineita, asfalteenia, turvetta sekä varapolttoaineena kivihiiltä.
Naantali 4:n biopolttoaineen osuus on 75 prosenttia. Polttoaineiden käsittelyprosessissa ympäristö huomioidaan mm. tehokkailla pölynpoistojärjestelmillä ja palonsammutusjärjestelmällä sekä kiinnittämällä erityistä huomiota meluntorjuntaan.
Lisäksi nelosyksikössä otettiin käyttöön vuoden 2019 aikana käyttöön savukaasulauhdutin, joka lisäsi kaukolämmön tuotantotehoa 30 % eli 60 megawattia (MW) lisäämättä kuitenkaan polttoaineiden kulutusta.
Turun Seudun Energiantuotanto Oy on tehnyt laitostensa operoinnista sopimuksen Turku Energian kanssa. Turku Energia vastaa Naantalin voimalaitoksen, Orikedon biolämpökeskuksen ja Kakolan lämpöpumppujen käytöstä ja kunnossapidosta.