• Sensible Wärmespeicher: Sie verändern beim Lade- oder Entladevorgang ihre "fühlbare" Temperatur, z. B. Puffer
• Latentwärmespeicher: Sie verändern beim Lade- oder Entladevorgang nicht ihre "fühlbare" Temperatur, sondern das Wärme-Speichermedium ändert seinen Aggregatzustand. Meistens ist das der Ãœbergang von fest zu flüssig (bzw. umgekehrt). Das Speichermedium kann über seine Latentwärmekapazität hinaus be- oder entladen werden, was erst dann zu einer Temperaturerhöhung führt.
• Thermochemische Wärmespeicher oder Sorptionsspeicher (Silicagel oder Zeolithe): Sie speichern die Wärme mit Hilfe von endo- und exothermen Reaktionen.

Außerdem kann noch zwischen offenen, im Erdreich eingebauten sog. Aquiferspeichern und den üblichen Behälterkonstruktionen unterschieden werden.