飞轮取代蓄电池作为能源储存装置，其基本原理是将电能转换为转子转动的动能（机械能），通过电机驱动飞轮高速旋转将能源储存起来，当需要电能时，再通过发电机将机械能转换为电能。这里电机和发电机是同一装置，互为逆过程。 　　航天应用储能飞轮系统实现能量控制的基本原理是，当卫星在日照区时，太阳电池阵的能量使飞轮达到最高转速，储存一部分能量；而当卫星在阴影区时，太阳电池阵不能发电，这时飞轮速度降下来，将储存在飞轮中的一部分动能发电，转换为电能供卫星上负载使用。飞轮能量流程如图所示。 　　图 飞轮能量流