ในการวิเคราะห์กระบวนการกักเก็บพลังงาน พื้นที่ที่กำหนดของวัตถุหรือพื้นที่ที่ใช้ในการกำหนดวัตถุวิจัยเรียกว่าระบบกักเก็บพลังงาน รวมถึงอินพุตและเอาท์พุตของพลังงานและสสาร การแปลงพลังงาน และอุปกรณ์กักเก็บ ระบบกักเก็บพลังงานมักเกี่ยวข้องกับแหล่งพลังงาน อุปกรณ์ วัสดุ และกระบวนการต่างๆ มากมาย ทำให้เป็นระบบพลังงานที่ซับซ้อนซึ่งเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา และต้องใช้ตัวบ่งชี้หลายตัวเพื่ออธิบายประสิทธิภาพ ตัวชี้วัดการประเมินที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ความหนาแน่นของพลังงาน กำลังกักเก็บพลังงาน ประสิทธิภาพการเก็บพลังงาน ราคากักเก็บพลังงาน และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
เนื่องจากพลังงานที่ผู้คนต้องการนั้นขึ้นอยู่กับเวลา- และพื้นที่-เป็นอย่างมาก เพื่อจะใช้พลังงานอย่างมีเหตุผลและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน อุปกรณ์จึงจำเป็นต้องรวบรวมและจัดเก็บพลังงานส่วนเกินที่ไม่จำเป็นชั่วคราวในช่วงเวลาหนึ่ง จากนั้นจึงแยกออกมาเพื่อใช้ในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงสุด หรือขนส่งไปยังพื้นที่ที่ขาดแคลนพลังงานเพื่อใช้ในภายหลัง วิธีนี้เรียกว่าการเก็บพลังงาน
งานพื้นฐานของระบบกักเก็บพลังงานคือการเอาชนะความแตกต่างชั่วคราวหรือเฉพาะจุดระหว่างอุปสงค์และอุปทานพลังงาน ความแตกต่างเหล่านี้เกิดขึ้นในสองสถานการณ์: สถานการณ์หนึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงความต้องการพลังงานอย่างฉับพลัน กล่าวคือ ปัญหาโหลดสูงสุด วิธีการกักเก็บพลังงานสามารถมีบทบาทในการควบคุมหรือบัฟเฟอร์เมื่ออัตราการเปลี่ยนแปลงโหลดเพิ่มขึ้น