Al analizar los procesos de almacenamiento de energía, el área definida de objetos o el espacio utilizado para determinar el objeto de investigación se denomina sistema de almacenamiento de energía. Incluye la entrada y salida de energía y materia, la conversión de energía y los dispositivos de almacenamiento. Los sistemas de almacenamiento de energía a menudo involucran múltiples fuentes de energía, dispositivos, materiales y procesos, lo que los convierte en sistemas energéticos complejos que varían con el tiempo y requieren múltiples indicadores para describir su desempeño. Los indicadores de evaluación comúnmente utilizados incluyen la densidad de energía, la potencia de almacenamiento de energía, la eficiencia del almacenamiento de energía, el precio del almacenamiento de energía y el impacto ambiental.
Debido a que la energía que necesitan las personas depende en gran medida del tiempo- y del espacio-, para utilizarla racionalmente y mejorar la eficiencia energética, se necesita un dispositivo para recolectar y almacenar el exceso de energía que no se necesita temporalmente durante un período de tiempo, y luego extraerla para usarla durante los períodos de máxima demanda, o transportarla a áreas con escasez de energía para su uso posterior. Este método se llama almacenamiento de energía.
La tarea básica de un sistema de almacenamiento de energía es superar las diferencias temporales o localizadas entre la oferta y la demanda de energía. Estas diferencias surgen en dos situaciones: una se debe a cambios repentinos en la demanda de energía, es decir, problemas de carga máxima. Los métodos de almacenamiento de energía pueden desempeñar un papel regulador o amortiguador cuando aumenta la tasa de cambio de carga.