鋰離子電池，俗稱“鋰電”，是目前綜合性能最好的電池體系。鋰離子電池負極是碳素材料，如石墨。正極是含鋰的過渡金屬氧化物，如LiMn2O4。電解質是含鋰鹽的有機溶液。
通常鋰離子電池并不含金屬鋰。充電時，在電場的驅動下鋰離子從正極晶格中脫出，經過電解質，嵌入到負極晶格中。放電時，過程正好相反，鋰離子返回正極，電子則通過了用電器，由外電路到達正極與鋰離子復合。由于鋰離子電池不含任何貴重金屬，原材料都很便宜，降價空間很大，應該是最便宜的電池。
目前媒體經常報道聚合物鋰電池或固態鋰電池，實際上它的主要部件：正極、負極和電解質以及工作原理都和使用液體電解質的鋰離子電池一樣，只是隔膜和包裝材料不同，因此，仍屬于鋰離子電池。