水是一种性能良好的储热材料，具有蓄热能力强、传热性能好、化学性能稳定、经济性好等突出优点。传统的水储热技术在环境压力下工作，储热上限温度低，限制了其应用范围。亚临界水储热使用亚临界状态下的水存储热量，储热上限温度为水的临界点温度，因此扩展了水储热技术的应用范围，特别适用于工业余热回收。由于亚临界水在压力条件下运行，需要使用压力容器对其存储，因此提高了设备的初始投资和运营费用。

亚临界水储热是一种显热储热技术，多采用双罐储热方式。亚临界水同时作为传热工质和储热介质。储热过程中，亚临界水从冷罐流出，在换热器内吸收热量升高温度，然后储存于热罐中。释热过程中，亚临界水从热罐流出，在换热器内释放热量降低温度，然后储存于冷罐中。使用立式、卧式或者球型储罐均可。储热过程中，热罐内会存在热分层现象。研究表明，热分层现象对储热效率会有明显的影响。储罐形状、进出水方式、储罐长径比、保温结构等均会对热分层程度及储热性能产生影响。

亚临界水储热技术是一种新兴的储热技术，主要应用于先进压缩空气储能技术，回收空气压缩过程中的压缩热量。2013年，中国科学院工程热物理研究所在河北廊坊搭建1.5兆瓦的先进压缩空气储能系统，亚临界水储热使用双罐形式，水罐容积10米³，亚临界水存储温度120℃，运行压力0.4兆帕，储热量5吉焦。2016年，中国科学院工程热物理研究所在贵州毕节搭建10兆瓦的先进压缩空气储能系统，亚临界水储热使用双罐形式，水罐容积110米³，亚临界水存储温度120℃，运行压力0.4兆瓦，储热量50吉焦。