En l'anàlisi dels processos d'emmagatzematge d'energia, l'àrea definida d'objectes o espai utilitzat per determinar l'objecte d'investigació s'anomena sistema d'emmagatzematge d'energia. Inclou l'entrada i sortida d'energia i matèria, la conversió d'energia i els dispositius d'emmagatzematge. Els sistemes d'emmagatzematge d'energia sovint impliquen múltiples fonts d'energia, dispositius, materials i processos, cosa que els converteix en sistemes energètics complexos que varien amb el temps i requereixen diversos indicadors per descriure el seu rendiment. Els indicadors d'avaluació que s'utilitzen habitualment inclouen la densitat d'energia, la potència d'emmagatzematge d'energia, l'eficiència d'emmagatzematge d'energia, el preu d'emmagatzematge d'energia i l'impacte ambiental.
Com que l'energia que necessiten les persones depèn molt del temps- i de l'espai-, per utilitzar l'energia de manera racional i millorar l'eficiència energètica, es necessita un dispositiu per recollir i emmagatzemar l'excés d'energia que no es necessita temporalment durant un període de temps i, a continuació, extreure-la per utilitzar-la durant els períodes de gran demanda o transportar-la a zones amb escassetat d'energia per utilitzar-la posteriorment. Aquest mètode s'anomena emmagatzematge d'energia.
La tasca bàsica d'un sistema d'emmagatzematge d'energia és superar les diferències temporals o localitzades entre l'oferta i la demanda d'energia. Aquestes diferències sorgeixen en dues situacions: una és deguda a canvis sobtats en la demanda d'energia, és a dir, problemes de càrrega punta. Els mètodes d'emmagatzematge d'energia poden tenir un paper regulador o amortidor quan augmenta la velocitat de canvi de càrrega.