電気は閉回路内を流れるが、閉回路は基本的には電気エネルギーそのままの形で貯蔵することができない。送電網の場合も同様であり、送電網に電力エネルギーを貯蔵できる蓄エネルギーシステムを接続しそこにエネルギーを貯蔵すれば、電力需要の急激な変化が起きても、供給低下（電圧低下や停電）を防ぐことができる。再生可能エネルギーを電力網に接続して使う場合も、単体で使う場合もエネルギー貯蔵システムが必要となる。
一部ではモータでフライホイールを回転させたりその回転速度を上げて電気エネルギーを貯蔵するという方法（フライホイール・バッテリー）も使われている。
 や では、太陽熱エネルギーを貯蔵するのに溶融塩を使い、必要に応じて発電に使う方式を研究中である。太陽熱で熱した溶融塩を断熱コンテナに貯蔵し、必要なときに水をそれで熱し、発生した蒸気でタービンを回して発電する。
水素を使いエネルギーを貯蔵するシステムは、電力を得るために燃料電池で酸素と反応させる際に生じるのは水だけで、無害で環境に良い、という特徴がある。再生可能エネルギーの電力で電気分解して水素を得る方法と組み合わせることで、将来的に、環境に配慮が行き届いた持続可能なエネルギーシステム、社会インフラを構築できると考えられている。→#水素
なお、植物は太陽光で光合成を行うことで太陽エネルギーを主に炭水化物などの形で化学的に蓄えている。そして植物由来の食品には太陽のエネルギーが貯蔵されている。 石炭や石油といった化石燃料は、基本的には大昔（太古）の植物が太陽エネルギーを化学エネルギーに変換して保存したものであり、地下に保存されることになったものである（なお、うまく地下に埋蔵されることになったそれを人類が掘り出して使ってしまうと、地球温暖化の進行が激しくなってしまう）。植物が行っていることに倣って、人工的な光合成（人工光合成）を行い太陽エネルギーを貯蔵して活かす技術の研究も行われている。