accumulo di energia termica è un mezzo per immagazzinare energia per un utilizzo successivo, per mezzo di un serbatoio termico. Ci sono una serie di diversi tipi di bacini termali, alcuni sono mantenute ad una temperatura superiore a quella dell'ambiente circostante, e alcuni sono mantenuti a una temperatura più bassa. L'uso di ghiaccio memorizzati o acqua fredda per raffreddare gli edifici o altri ambienti durante il giorno è una applicazione di stoccaggio di energia termica. Un'altra applicazione è la conservazione del calore da impianti di catturare l'energia solare termica, per esempio, in un impianto di stoccaggio per il successivo isolamento di riscaldamento degli edifici e di altri ambienti, o la produzione di acqua riscaldata a fini commerciali o residenziali.

La tecnologia che sta dietro lo stoccaggio delle energie termiche di solito è basata sulla capacità dell'acqua di memorizzare grandi quantità di calore o di freddo. Questa caratteristica delle acque è chiamato il calore di fusione. Questa è una misura di come l'energia termica molto calore deve essere assorbito da una sostanza che per passare da un solido allo stato liquido, o il contrario. Un volume relativamente ridotto di acqua in grado di memorizzare una grande quantità di energia. Una misura tipica di calore di fusione potrebbe essere la quantità di energia che può essere memorizzato, ad esempio, un metro cubo di acqua, che è 93 chilowatt.

Una delle più comuni applicazioni industriali di stoccaggio di energia termica è quella dei sistemi di condizionamento d'aria per gli edifici di grandi dimensioni. Per gli edifici commerciali, sistemi di condizionamento d'aria sono spesso i maggiori contribuenti per l'utilizzo di energia elettrica durante il giorno, soprattutto in estate. In quanto tale, con accumulo di energia termica in forma di ghiaccio possono consentire ad unità di aria condizionata per essere eseguito più economicamente avendo attrezzature refrigeratore in esecuzione durante la notte, quando la corrente elettrica può essere più conveniente, e la conservazione di energia come il ghiaccio per l'utilizzo in aria di raffreddamento durante il giorno.

conversione dell'energia termica oceanica è una tecnologia che fa uso di deposito naturale di energia termica che esiste nel mare. Utilizzando questa tecnologia, l'elettricità può essere generata da un motore termico che è guidato dal differenziale di temperatura tra acque superficiali e profonde. In generale, l'acqua dell'oceano profondo è più fredda l'acqua a profondità minori. Questo utilizzo dello stoccaggio dell'energia termica funziona su principi simili a quelli utilizzati nelle turbine, per il trasferimento di energia termica in energia di lavoro e quindi in energia elettrica.