Într-un sistem de stocare a energiei termice, energia termică este stocată în mediul unui container izolat și poate fi convertită înapoi în energie electrică atunci când este nevoie în viitor sau utilizată direct fără a fi convertită înapoi în energie electrică.

Există multe tehnologii diferite pentru stocarea energiei termice, care pot fi împărțite în continuare în stocarea căldurii sensibile și stocarea căldurii latente.

În stocarea căldurii sensibile, mediul folosit pentru stocarea căldurii poate fi apa lichidă, iar apa caldă poate fi folosită direct sau pentru încălzirea încăperii. Temperatura apei calde variază în timpul funcționării.

Stocarea căldurii latente se realizează prin materiale cu schimbare de fază (PCM), care servesc drept mediu pentru stocarea energiei termice.

Datorită cantității mari de căldură stocată în stocarea energiei termice, aceasta va juca un anumit rol în utilizarea generării de energie regenerabilă. Sarea topită este adesea folosită ca material de schimbare de fază în centralele solare termice. În plus, există multe alte tipuri de tehnologii de stocare termică în curs de dezvoltare, care au multe funcții diferite.