Le batterie agli ioni di litio-sono generalmente disponibili in due forme: cilindrica e prismatica. Internamente impiegano una struttura di avvolgimento a spirale, con una pellicola di polietilene molto fine e altamente permeabile che separa gli elettrodi positivi e negativi. L'elettrodo positivo è costituito da un elettrodo di raccolta della corrente- costituito da ossido di litio cobalto (o ossido di litio nichel cobalto manganese, ossido di litio manganese, litio ferro fosfato, ecc.) e un foglio di alluminio. L'elettrodo negativo è costituito da un elettrodo di raccolta della corrente- realizzato in materiale di carbonio grafitato e un foglio di rame. La batteria è riempita con una soluzione elettrolitica organica. Include anche una valvola di sicurezza e un elemento PTC (utilizzato in alcune batterie cilindriche) per proteggere la batteria da danni in condizioni anomale e cortocircuiti.
Una singola batteria agli ioni di litio- ha una tensione di 3,7 V (3,2 V per gli elettrodi positivi al litio ferro fosfato) e la sua capacità non può essere infinitamente grande. Pertanto, le singole batterie agli ioni di litio-sono spesso collegate in serie o in parallelo per soddisfare i requisiti di diverse applicazioni.
