Sensible Wärmespeicher verändern beim Lade- oder Entladevorgang ihre „fühlbare“ (=sensible) Temperatur und sind seit Jahrzehnten vertraute Bestandteile des Alltagslebens, etwa in Form des Warmwasserboilers im Badezimmer, als Pufferspeicher in Kombination mit einer thermischen Solaranlage oder einer Biomasseheizung.

Als Speichermedium wird Wasser verwendet. Es stellt auch ein hervorragendes Wärmeträgermedium dar, da es über eine sehr hohe spezifische Wärmekapazität verfügt und durch seine relativ niedrige Viskosität einfach zu handhaben ist. Insbesondere macht es das Einbringen wie auch das Austragen der gespeicherten thermischen Energie gleichermaßen einfach, sodass meist ein und dasselbe technische System dafür genutzt werden kann.

Allerdings muss die maximale Speichertemperatur auf den Siedepunkt begrenzt werden, da sonst die Anlage durch Überdruck beschädigt werden kann. Ein einwandfreies Funktionieren wird aber üblicherweise durch die Regelung der Anlage sichergestellt.

Pro 100 Liter Speichervolumen und einer Temperaturdifferenz von 50°C werden ca. 5,8 kWh gespeichert. Die nutzbare Energiemenge (z.B. bei Warmwasser) bewegt sich allerdings meist in einer Temperaturspanne zwischen 40°C und 55°C, womit pro 100 Liter nur noch etwa 30% der gespeicherten Energie tatsächlich zur Verfügung stehen.

Pufferspeicher von Zentralheizungen können auf ein höheres Temperaturniveau von ca. 80°C geladen werden und umfassen auch ein größeres Speichervolumen. So speichert ein 1.000 Liter Pufferspeicher etwa 41 kWh an nutzbarer Wärme.