Rdzeniem ogniw magazynujących energię ze zmianą fazową jest materiał o przemianie fazowej. Materiały te ulegają przemianie fazowej w określonych temperaturach (np. ze stanu stałego w ciecz), pochłaniając lub uwalniając podczas tego procesu dużą ilość ciepła utajonego, regulując w ten sposób temperaturę otoczenia. Na przykład w środowisku o wysokiej-temperaturze materiał o przemianie fazowej pochłania ciepło i topi się, obniżając temperaturę otoczenia; w środowisku o niskiej-temperaturze materiał twardnieje i uwalnia ciepło, utrzymując stabilną temperaturę.
