Przechowywanie energii koła lotniczego (FES) działa poprzez przyspieszenie wirnika (koła lotniczego) do bardzo dużej prędkości i utrzymanie energii w systemie jako energii obrotowej.prędkość obrotowa koła przesuwnego jest zmniejszona w wyniku zasady zachowania energii; dodanie energii do układu prowadzi odpowiednio do zwiększenia prędkości koła przenośnego.
Większość systemów FES wykorzystuje energię elektryczną do przyspieszania i spowalniania koła, ale opracowywane są urządzenia, które wykorzystują bezpośrednio energię mechaniczną.
Zaawansowane systemy FES posiadają wirniki wykonane z wysokiej wytrzymałości kompozytów z włókien węglowych, zawieszone przez łożyska magnetyczne i obracające się z prędkością od 20 000 do ponad 50 000 obrotów na minutę w komorze próżniowej.Takie koła mogą przyspieszyć w ciągu kilku minut, osiągając swoją pojemność energii znacznie szybciej niż inne formy magazynowania.