飞轮电池利用类似飞轮转动时产生能量的原理来实现自身充放电。
飞轮电池的工作原理基于飞轮的旋转动能来存储能量。当飞轮电池需要放电时，飞轮的速度会逐渐降低，从而将储存的旋转动能转换为电能供使用。这种转换过程是通过非接触磁性轴承在真实空环境下实现的，飞轮的速度极高，最高可达200,000r/min。飞轮电池的比能量为150W·h/kg，比功率为5000-10000W/kg，使用寿命可达25年，使得电动汽车可使用500万公里。美国飞轮系统公司成功地将一辆克莱斯勒LHS汽车变成了一辆电动车，一次充电可以行驶600公里，从静止到96公里/小时的加速时间为6.5秒，这显示了飞轮电池的高效能和长寿命特性。
飞轮电池作为一种物理电池，其技术早在上世纪90年代就已提出，并在2010年10月的美国勒芒系列赛最后一轮中，首次正式使用于保时捷911 GT3混合动力赛车，该技术也是保时捷918 Spyder的前身。这表明飞轮电池技术不仅在理论上得到验证，而且在实践中得到了应用。
