锂离子电池负极是碳素材料，如石墨。正极是含锂的过渡金属氧化物，如 LiMn2O4。电解质是含锂盐的有机溶液。
通常锂离子电池并不含金属锂。充电时，在电场的驱动下锂离子从正极晶格中脱出，经过电解质，嵌入到负极晶格中。放电时，过程正好相反，锂离子返回正极，电子则通过了用电器，由外电路到达正极与锂离子复合。由于锂离子电池不含任何贵重金属，原材料都很便宜，降价空间很大，应该是最便宜的电池。
缺点是安全性，由于金属外壳密封性好，使用中电池发热就可能出现爆炸的隐患。
锂聚合物电池 (Li-polymer) 是在锂离子电池的基础上以高分子聚合物电解质取代传统的液态有机电解质而产生的。这种高分子电解质即可以作为传导离子的媒介，又可以作为隔离膜使用，再加上与金属锂的反应性极低，因此有效避免了锂离子电池的容易燃烧和容易漏液的现象。并且由于锂离子聚合物电池是将液态有机电解质吸附在一种聚合物基质上，被称作胶态电解质，这种电解质既不是游离电解质也不是固体电解质，从而使得锂锂子聚合物电池不仅具有液态锂离子电池的优良性能，还可以制成任意形状和尺寸，超薄型产品，使得其适用范围广，发展前景好。另外安全性比锂离子电池好，使用中如果发热，只会产生臌胀或者燃烧而不会爆炸。
磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。长寿命铅酸电池的循环寿命在 300 次左右，最高也就 500 次 磷酸铁锂电池，而磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到 2000 次以上，标准充电（5 小时率）使用，可达到 2000 次。同质量的铅酸电池是 “ 新半年、旧半年、维护维护又半年 ”，最多也就 1~1.5 年时间，而磷酸铁锂电池在同样条件下使用，将达到 7~8 年。综合考虑，性能价格比将为铅酸电池的 4 倍以上。
