عند تحليل عمليات تخزين الطاقة، تسمى المساحة المحددة للأشياء أو المساحة المستخدمة لتحديد كائن البحث بنظام تخزين الطاقة. ويشمل مدخلات ومخرجات الطاقة والمادة، وتحويل الطاقة، وأجهزة التخزين. غالبًا ما تتضمن أنظمة تخزين الطاقة مصادر وأجهزة ومواد وعمليات متعددة للطاقة، مما يجعلها أنظمة طاقة معقدة تختلف بمرور الوقت وتتطلب مؤشرات متعددة لوصف أدائها. تشمل مؤشرات التقييم شائعة الاستخدام كثافة الطاقة، وقوة تخزين الطاقة، وكفاءة تخزين الطاقة، وسعر تخزين الطاقة، والأثر البيئي.
نظرًا لأن الطاقة التي يحتاجها الأشخاص تعتمد بشكل كبير على الوقت- والمكان-، فمن أجل استخدام الطاقة بشكل رشيد وتحسين كفاءة الطاقة، هناك حاجة إلى جهاز لجمع وتخزين الطاقة الزائدة التي لا تكون هناك حاجة إليها مؤقتًا لفترة من الوقت، ثم استخراجها للاستخدام خلال فترات ذروة الطلب، أو نقلها إلى مناطق تعاني من نقص الطاقة لاستخدامها لاحقًا. وتسمى هذه الطريقة تخزين الطاقة.
تتمثل المهمة الأساسية لنظام تخزين الطاقة في التغلب على الاختلافات الزمنية أو المحلية بين العرض والطلب على الطاقة. تنشأ هذه الاختلافات في حالتين: الأولى بسبب التغيرات المفاجئة في الطلب على الطاقة، أي مشاكل الحمل الأقصى. يمكن أن تلعب طرق تخزين الطاقة دورًا تنظيميًا أو تخزينًا مؤقتًا عندما يزيد معدل تغير الحمل.