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Der Doppelschichtkondensator, auch Supercap genannt, arbeitet nach folgendem Prinzip: innerhalb zwei sich gegenüberliegenden elektrisch leitfähigen Schichten wird, durch eine nichtleitende Schicht getrennt, Spannung erzeugt. Die im ungeladenen Zustand gleichmäßig in einem Elektrolyt verteilten Ionen wandern beim Anlegen von Spannung aufgrund ihrer Polarität an die jeweils entgegengesetzt geladene Elektrode. Hier richten sie sich mit spiegelbildlicher Ladungsverteilung entlang der Elektrode an und bilden eine Doppelschicht. Beim Isolieren, gemeint ist das Entfernen der Stromquelle, verbleiben die Ionen in ihrer Position. Durch die Isolierung wird elektrische Energie sozusagen gespeichert, da die Ladung im Kondensator erhalten bleibt. Beim Entladen sinkt auch die Spannung im Kondensator.

Die Kondensatoren gehören zu den Stromspeichern, die kurzzeitig sehr hohe Mengen an Energie aufnehmen und speichern können. Der wichtigste Vorteil dieser Speichertechnologie ist die Fähigkeit, Energie direkt und ohne Umwandlung zu speichern. Hieraus resultiert ein sehr hoher Wirkungsgrad von 98 – 100 %. Sie haben zudem eine nahezu unendlich große Zyklenfestigkeit. Zwar ist die Energiedichte geringer als bei Batterien, dafür besitzen sie aber eine wesentlich höhere Leistungsdichte. Aufgrund der schnellen Ladezeit und dem geringen Abnutzungsgrad kommen Supercaps vor allem im Bereich der Mobilität zum Einsatz. Ebenso tragen sie in bedeutendem Maße zur Versorgungssicherheit bei. Als nachteilig kann die hohe Selbstentladung empfunden werden, rund 10 – 15 % pro Tag. Daher eignet sich der Kondensator nicht als Langzeitspeicher.