Wird Stoffen Wärme (Energie) zugeführt oder entzogen, ändert sich deren Temperatur oder sie wechseln bei bestimmten Temperaturen (Schmelz- und Siedepunkt) ohne weitere Temperaturänderung ihren Aggregatzustand (fest, flüssig und gasförmig). Diese Eigenschaft haben alle Stoffe und Materialien, jedoch bei unterschiedlichen Temperaturen und Drücken. Für die Lüftungstechnik bieten sich Paraffine oder Salzhydrate mit Schmelzpunkten zwischen 20 und 25 °C als PCM an. Bei Änderung des Aggregat zustandes wird bei konstanter Temperatur eine große Wärmemenge, die so genannte latente Wärme, abgegeben oder gespeichert.
Eine kleine Temperaturdifferenz ist ausreichend, um den Wechsel des Aggregatzustandes herbeizuführen. Angenommen eine Masse von einem Kilogramm Beton wird ausgehend von üblichen Raumtemperaturen durch Nachtauskühlung um 10 K abgekühlt, hat diese Speichermasse das Kühlpotenzial, dem Raum tagsüber 10 kJ Wärme zu entziehen.

Da das PCM während der nächtlichen Auskühlung unter denselben Bedingungen seinen Aggregatzustand von flüssig nach fest verändert, entsteht ein Kühlpotenzial von ca. 190 kJ (ca. 0,05 kWh) pro Kilogramm, d.h. das 19-fache verglichen mit Beton.