鋰是一種非常輕的金屬，儲能密度很高，這個特性使鋰電池在重量上可以做得很輕，同時可提供較大的電流。儲能密度是儲存在電池單位體積內的能量，儲能密度越高，相同容量的電池體積就越小。盡管鋰的特性非常適合儲能，但它卻不能直接作為電極來使用，因為鋰金屬的性質極不穩定。因此，我們使用的鋰離子，雖然具有與金屬鋰相同的特性，但它并不是金屬的，使用起來相對安全一些。
通常鋰電池的陽極是由碳原子制成的，電池的陰極是用鈷氧化物或其他金屬氧化物制成的。兩個電極通過電解液連接，電解液里面含有鋰離子。當放電時，帶正電的鋰離子向負極移動，并對其進行撞擊，直到它變得帶正電，負極帶正電后，它就會吸引帶負電的電子，這些電子來源于我們的電路，從而鋰電池可以為電路提供能量。同樣，在充電時，情況正好相反。來自電荷的電子流進電池，因此鋰離子向陽極靠近，使陰極失去了正電荷。