通过流过超导线圈的直流电流建立磁场，将电能以（为线圈的电感，为线圈电流）的磁能形式储存于超导线圈磁场中，释放能量时又将磁能转换成电能回馈电网或其他负载。一般由超导线圈、低温容器、冷却装置、变流装置和测控系统等组成。超导线圈是超导磁能存储装置的核心部件，它可以是螺线管线圈或是环形线圈。

与其他储能方式相比，超导磁能存储具有以下优点：①可长期无（极低）损耗存储能量。②转换效率高（大于90%）。③响应速度快（一般为毫秒级）。④响应功率大，保证系统迅速地以大功率形式与电力系统进行能量交换。⑤寿命较长。⑥节能环保、污染小等。

超导磁储能在电力系统、工业生产、国防、交通、医疗卫生等多领域具有广泛的应用前景。由于超导储能系统释能速度快，能实现快速的有功、无功功率补偿，在电力系统，尤其在含有太阳能、风能等新能源的分布电力系统中，超导磁能存储系统可以用于提高电力系统稳定性、抑制低频振荡、改善供电品质。小型低温超导磁储能系统已有商业产品，高温超导磁储能系统已在电力系统中实现示范运行。超导磁能存储还可以用于重要装置的紧急备用电源、脉冲功率等，如新概念武器所必需的脉冲功率电源中的储能部件。