D'une façon générale, un stock permet de relier des systèmes qui fonctionnent avec des logiques temporelles différentes. On stocke l'énergie car elle est disponible, dans la perspective de l'utiliser ultérieurement.
Prenons l'exemple du chauffe-eau solaire. Les panneaux reçoivent, généralement, un maximum d'énergie en milieu de journée, alors que la consommation d'eau chaude sanitaire a lieu principalement le matin et le soir.
En insérant un réservoir, on parle de ballon, pour stocker sous forme d'eau chaude la chaleur captée par les panneaux la journée, on permet aux utilisateurs de disposer d'eau chaude, même la nuit. Mais la chaleur n'est pas facile à stocker. Même avec un ballon bien isolé, il est difficile de conserver de l'eau à une température élevée dans un local à température ambiante. La chaleur se diffuse inexorablement vers l'extérieur du ballon.
On considère généralement qu'un stock bien adapté pour un chauffe-eau solaire correspond au volume d'eau chaude sanitaire consommé pendant 24 heures. Inutile donc d'espérer stocker l'été l'eau chaude pour les douches l'hiver suivant.
Le principe est le même pour la production électrique à partir des sources intermittentes, comme l'éolien ou le solaire. Si les conditions sont favorables, vitesse de vent adapté, ensoleillement suffisant, ces sources fournissent de l'énergie électrique. Mais si la quantité d'énergie fournie est supérieure à ce qui est consommé, on exporte le surplus, ou on le stocke.
L'énergie électrique se stocke difficilement. Elle est convertie pour être stockée sous forme d'énergie potentielle de pesanteur dans les stations de transfert d'énergie par pompage, les STEP, des barrages hydrauliques à deux niveaux, ou bien sous forme d'énergie chimique, dans des batteries, ou en produisant de l'hydrogène. Elle peut généralement être stockée sous forme d'énergie cinétique, dans des volants d'inertie, ou sous forme d'énergie potentielle dans des réservoirs d'air comprimé.
Pour les transports, il n'y a guère que sur le réseau ferroviaire électrifié que le véhicule motorisé n'est pas confronté à la question du stockage. Dans la grande majorité des autres cas, automobile, transports maritimes et aériens, la question du stockage de l'énergie est fondamentale.
Le véhicule emporte avec lui le stock d'énergie nécessaire à son déplacement. Cette contrainte explique, en partie, le succès du moteur thermique par rapport au moteur électrique, pour le transport automobile au XXe siècle.
Un bidon d'essence stocke plus de 13 kilowattheures par kilogramme, alors qu'une batterie au plomb, moins de 0,03 kilowattheure par kilogramme.
Une batterie au lithium fait nettement mieux avec 0,5 kilowattheure par kilogramme, mais elle est encore bien loin du jerrican d'essence.