Energilagringssystem omvandlar elektrisk energi till andra former av energi, lagrar den och omvandlar den sedan tillbaka till elektrisk energi för användning vid behov. Kärnan i energilagringssystem ligger i energiomvandlings- och lagringsteknologier, i första hand inklusive batterilagring, superkondensatorlagring, svänghjulslagring, lagring av tryckluft och pumpad hydrolagring. Batterilagring är för närvarande den mest använda energilagringstekniken. Dess arbetsprincip är att lagra elektrisk energi i batterier genom elektrokemiska reaktioner och sedan omvandla den kemiska energin till elektrisk energi under urladdning. Supercapacitor-lagring använder elektrostatisk energilagring, vilket ger snabb laddning och urladdning. Svänghjulslagring använder ett höghastighetsroterande svänghjul för att lagra kinetisk energi och frigöra den genom retardation vid behov. Tryckluftslagring och pumpad hydrolagring omvandlar elektrisk energi till potentiell energi och är lämpliga för stor-energilagring. Energilagringssystem används i stor utsträckning inom områden som reglering av nättoppar, integrering av förnybar energi och nödströmförsörjning.