Le stockage d'énergie du volant (FES) fonctionne en accélérant un rotor (volant) à une vitesse très élevée et en maintenant l'énergie dans le système sous forme d'énergie de rotation.la vitesse de rotation du volant est réduite en raison du principe de conservation de l'énergie; l'ajout d'énergie au système entraîne en conséquence une augmentation de la vitesse du volant.
La plupart des systèmes FES utilisent de l'électricité pour accélérer et décélérer le volant, mais des dispositifs qui utilisent directement l'énergie mécanique sont en cours de développement.
Les systèmes FES avancés ont des rotors en composites en fibre de carbone de haute résistance, suspendus par des roulements magnétiques et tournant à des vitesses de 20 000 à plus de 50 000 tr/min dans un boîtier sous vide.Ces roues volantes peuvent accélérer en quelques minutes, atteignant leur capacité d'énergie beaucoup plus rapidement que certaines autres formes de stockage..