Pumpspeicherkraftwerke werden ebenfalls zur Abdeckung der Spitzenenergie im Stromnetz eingesetzt. Bei Bedarf kann die benötigte Energie ebenso wie bei den Speicherkraftwerken in Sekundenschnelle bereitgestellt werden.
Durch den gezielten Einsatz von Turbinen und Pumpen, die zum Hochpumpen des Wassers in das höher gelegene Speicherbecken Energie benötigen und dafür Strom aus dem Netz entnehmen, dienen diese Kraftwerke zur Stabilisierung des Verbundnetzes (Frequenzsicherung).
Pumpspeicherkraftwerke pumpen Wasser in den Schwachlastzeiten des allgemeinen Strombedarfes in höher gelegene Speicherbecken. In gewisser Weise wird hier Energie zwischengespeichert. Diese Kraftwerkstypen können aufgrund ihrer sehr hohen Laständerungsgeschwindigkeiten (Wechsel zwischen Stromabgabe und Stromaufnahme) sehr gut für Aufgaben der Netzregelung eingesetzt werden. In Zeiten hohen Strombedarfs und zunehmend als Regelenergie zum Ausgleich der schwankenden Stromerzeugung von Windkraftwerken wird die gespeicherte Energie des Wassers durch den Einsatz von Turbinen und Generatoren wieder in elektrische Energie zurück gewandelt. Pumpspeicherkraftwerke dienen so der Stabilisierung und Frequenzsicherung des Verbundnetzes.