بیشتر مواد خالص در برخی دماها و فشارها بین مایع، جامد یا گاز تغییر فاز می دهند. ماده تغییر فاز دهنده ماده ای است که یک نقطه ذوب مشخص دارد وگرمای نهان ذوب آن به اندازه ای بزرگ است که می توان از آن برای ذخیره انرژی گرمایی استفاده کرد.

مواد تغییر فازدهنده  یا pcm انرژی حرارتی را به دو صورت انرژی گرمایی محسوس و نهان می‌توان در مواد ذخیره نمود.

مواد تغییر فاز دهنده انرژی را به صورت گرمای نهان ذوب ذخیره می‌کنند. ذخیره‌سازی گرما از سه طریق تغییر فاز صورت می‌گیرد، در حالت اول که تغییر فاز از جامد به جامد است به دلیل اینکه انتقال گرما بسیار آهسته و اندک می‌باشد مناسب نیست. در حالت دوم یعنی تغییر فاز از مایع به گاز هم به دلیل نیاز به گرما و حرارت بالا و همچنین ایجاد حجم فشار بالای گاز عملی نمی‌باشد. اما تغییر فاز از جامد به مایع مناسب تر است که این ویژگی در مواد تغییر فاز دهنده pcm وجود دارد، که در دمای ثابت با جذب گرما از فاز جامد به مایع تبدیل می‌شوند.این مواد انرژی را تقریباً در همان دمایی که جذب می‌کنند، آزاد نیز می‌کنند.PCM  در دمای اتاق جامد هستند.

کاربردهای نانو در ذخیره سازی انرژی الکتریکی شامل باتری و ابرخازنها، در زمینه ذخیره سازی انرژی شیمیایی شامل هیدروژن، پالایش و تبدیل انرژی و مخازن سوخت و ذخیره انرژی گرمایی شامل مواد تغییر دهنده فاز و ذخیره سازی معکوس است.

PCM   ها و یا به عبارتی مواد تغییر فاز دهنده به عنوان مواد ذخیره كننده ی انرژی شناخته می شوند.