Pri analizi procesov shranjevanja energije se definirano območje predmetov ali prostora, ki se uporablja za določitev raziskovalnega predmeta, imenuje sistem shranjevanja energije. Vključuje vnos in izhod energije in snovi, pretvorbo energije in naprave za shranjevanje. Sistemi za shranjevanje energije pogosto vključujejo več virov energije, naprav, materialov in procesov, zaradi česar so zapleteni energetski sistemi, ki se s časom spreminjajo in zahtevajo več indikatorjev za opis njihove učinkovitosti. Pogosto uporabljeni kazalniki vrednotenja vključujejo gostoto energije, moč shranjevanja energije, učinkovitost shranjevanja energije, ceno shranjevanja energije in vpliv na okolje.
Ker je energija, ki jo ljudje potrebujejo, močno odvisna od časa- in prostora-, je za racionalno uporabo energije in izboljšanje energetske učinkovitosti potrebna naprava za zbiranje in shranjevanje odvečne energije, ki je začasno nepotrebna za določeno obdobje, in nato pridobivanje za uporabo v obdobjih največjega povpraševanja ali transport na območja s pomanjkanjem energije za kasnejšo uporabo. Ta metoda se imenuje shranjevanje energije.
Osnovna naloga sistema za shranjevanje energije je premagovanje časovnih ali lokaliziranih razlik med ponudbo in povpraševanjem po energiji. Te razlike nastanejo v dveh primerih: ena je posledica nenadnih sprememb v povpraševanju po energiji, tj. težav pri konični obremenitvi. Metode shranjevanja energije lahko igrajo regulacijsko ali blažilno vlogo, ko se hitrost spremembe obremenitve poveča.