鋰離子電池在結構上重要有五大塊：正極、負極、電解液、隔膜、外殼與電極引線。

目前較為常用的鋰離子電池材料有鈷酸鋰、鎳酸鋰以及錳酸鋰。用得最多的材料是鈷酸鋰，循環性能好，制造也方便，缺點是鈷化合物價格較貴。鎳酸鋰的因為性質不穩定，制造困難，通常用得較多的是鈷酸鋰摻雜鎳的化合物，又稱鎳鈷酸鋰。錳酸鋰也是非常好的材料，在高溫下錳酸鋰的衰減比較快等諸多原因，目前應用多數還停留在實驗室階段。

鋰離子電池的結構重要分卷繞式和層疊式兩大類。液態鋰離子電池采用卷繞結構，聚合物鋰離子電池則兩種都有。卷繞式將正極膜片、隔膜、負極膜片依次放好，卷繞成圓柱形或扁柱形，重要以SANYO、TOSHIBA、SONY、ATL為代表。層疊式則將正極、隔膜、負極、隔膜、正極這樣的方式多層堆疊。將所有正極焊接在一起引出，負極也焊成一起引出，重要以ATL為代表。