Phasenwechselmaterialien speichern und geben Wärme durch reversible Phasenübergänge, meist fest–flüssig, unter nahezu isothermen Bedingungen ab. Die hohe latente Wärme ermöglicht effizientes thermisches Energiemanagement. In der Werkstoffwissenschaft werden organische (Paraffine), anorganische (Salzhydrate, Metalle) und Fest-Fest-Systeme entwickelt, wobei Schmelztemperatur, Zyklenstabilität, Wärmeleitfähigkeit und Kapselung für Anwendungen in Bauwesen, Elektronikkühlung und Energiespeichern optimiert werden.