A fázisváltó energiatároló cellák magja a fázisváltó anyag. Ezek az anyagok meghatározott hőmérsékleten fázisváltozáson mennek keresztül (például szilárdból folyékonyra), e folyamat során nagy mennyiségű látens hőt nyelnek el vagy bocsátanak ki, ezáltal szabályozzák a környezeti hőmérsékletet. Például magas-hőmérsékletű környezetben a fázisváltó anyag hőt nyel el és megolvad, csökkentve a környező hőmérsékletet; alacsony-hőmérsékletű környezetben az anyag megszilárdul és hőt bocsát ki, fenntartva a stabil hőmérsékletet.
