鋰離子電池是指以能吸儲鋰的碳(石墨)材料為負(fù)極，以含鋰金屬的化合物為正極。通過這樣的結(jié)構(gòu)無須如傳統(tǒng)電池一般由電解質(zhì)熔化電極就能發(fā)電。
從而減緩了電池本身的老化。不僅能儲蓄更多的電，充放電的次數(shù)也得以增加。此外，鋰是非常小而輕的物質(zhì)，從而能使電池具有小型輕量化等各種優(yōu)點。
鋰離子電池的正極材料多為鈷酸鋰（LiCoO2）、磷酸鐵鋰（LFP）、鎳鈷錳酸鋰(NCM)等材料，正極與負(fù)極之間的隔膜為一種特殊成型的高分子薄膜，可以讓鋰離子自由通過，而電子不能通過。電解液的作用是在正負(fù)電極間起到運輸電荷的作用。
一般為溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑，聚合物的則使用凝膠狀電解液。鋰電池在充電時，正極釋放鋰離子，鋰離子通過電解液穿過隔膜，運動到負(fù)極，與負(fù)極的電子結(jié)合在一起。
鋰電池在放電時，鋰離子運動方式正好相反，鋰離子從負(fù)極進入電解液，穿過隔膜最終到達(dá)正極，而電子則由外部電路從負(fù)極到正極（電子運動方向與電流方向相反），與正極的鋰離子結(jié)合，此過程可以使鋰電池向外輸出電能。
鋰離子電池的充放電過程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中，同時伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌。
鋰離子數(shù)量越多，充放電容量就越高。在充放電過程中，鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌，鋰離子電池也被形象地稱為“搖椅電池”。
