Enerji depolama süreçlerinin analizinde, araştırma nesnesini belirlemek için kullanılan nesnelerin veya alanın tanımlanmış alanına enerji depolama sistemi denir. Enerji ve maddenin giriş ve çıkışını, enerji dönüşümünü ve depolama cihazlarını içerir. Enerji depolama sistemleri genellikle birden fazla enerji kaynağı, cihaz, malzeme ve süreç içerir; bu da onları zamanla değişen ve performanslarını tanımlamak için birden fazla gösterge gerektiren karmaşık enerji sistemleri haline getirir. Yaygın olarak kullanılan değerlendirme göstergeleri arasında enerji yoğunluğu, enerji depolama gücü, enerji depolama verimliliği, enerji depolama fiyatı ve çevresel etki yer alır.
İnsanların ihtiyaç duyduğu enerji büyük oranda zamana- ve mekana-bağlı olduğundan, enerjiyi rasyonel bir şekilde kullanmak ve enerji verimliliğini artırmak için, belirli bir süre boyunca geçici olarak ihtiyaç duyulmayan fazla enerjiyi toplayıp depolayacak ve talebin en yüksek olduğu dönemlerde kullanmak üzere çıkaracak veya daha sonra kullanmak üzere enerji sıkıntısı olan bölgelere taşıyacak bir cihaza ihtiyaç vardır. Bu yönteme enerji depolama denir.
Bir enerji depolama sisteminin temel görevi, enerji arzı ve talebi arasındaki zamansal veya yerel farklılıkların üstesinden gelmektir. Bu farklılıklar iki durumda ortaya çıkar: Birincisi, enerji talebindeki ani değişikliklerden, yani pik yük sorunlarından kaynaklanmaktadır. Enerji depolama yöntemleri, yük değişim hızı arttığında düzenleyici veya tamponlayıcı bir rol oynayabilir.