飞轮储能是将能量以动能的形式储存在高速旋转的飞轮中，它主要由高强度合金和复合材料的飞轮转子、高速轴承、电动/发电机、电力转换器和真空安全罩（真空室）组成。基本原理是由电能驱动飞轮高速旋转，将电能转变为飞轮动能进行储存。当需要电能时，飞轮减速，电动机作发电机运行，将飞轮动能转换成电能，飞轮的加速和减速实现了充电和放电，因此也被称为飞轮电池。
自20世纪90年代起，多国飞轮储能快速发展，例如美国、日本、法国、英国、德国、韩国、印度等。目前产品已应用于电力系统、备用电源、交通工具、航天航空、军工等领域。国外参与飞轮储能主要企业包括：Beacon Power、VYCON、Temporal Power、Active Power、Amber Kinetics、Quantum Energy。其中美国Active Power公司专门生产和销售UPS飞轮电池，年销售额已经达到7,000万美元。
2022年全球飞轮储能累计装机规模约457.5MW，在新型储能累计装机市场占比1.0%。2022年中国飞轮储能累计装机规模约13MW，同比增长15.35%。
在未来几年，我国飞轮储能有望实现运用领域的迅速扩张，飞轮储能装置的装机容量也会迅速增长。预计到2026年预计将达到88.9MW。