As baterias-de íons de lítio normalmente vêm em dois formatos: cilíndrico e prismático. Internamente, possuem uma estrutura enrolada em espiral, com um filme de polietileno muito fino e altamente permeável separando os eletrodos positivos e negativos. O eletrodo positivo consiste em um eletrodo coletor de corrente feito de óxido de lítio-cobalto (ou óxido de lítio-níquel-cobalto-manganês, óxido de lítio-manganês, fosfato de ferro-lítio, etc.) e folha de alumínio. O eletrodo negativo consiste em um eletrodo coletor de corrente feito de material de carbono grafitado e folha de cobre. A bateria é preenchida com uma solução eletrolítica orgânica. Também inclui uma válvula de segurança e um elemento PTC (usado em algumas baterias cilíndricas) para proteger a bateria contra danos em condições anormais e curtos-circuitos.
Uma única bateria de íon-de lítio tem uma voltagem de 3,7V (3,2V para eletrodos positivos de fosfato de ferro-lítio) e sua capacidade não pode ser infinitamente grande. Portanto, baterias individuais de íon-de lítio são frequentemente conectadas em série ou paralelo para atender aos requisitos de diferentes aplicações.
