鋰離子電池一般包含三個重要成分：陽極，陰極，電解質。

陽極：在放電過程中電子通過外電路轉移走，電極材料被氧化。大部分商用的電池使用基于炭/石墨的電極材料；不過金屬或者合金也可以作為陽極材料。

陰極：在放電過程中，通過外電路接收電子；通常使用過渡金屬氧化物或者磷化物來作為陰極材料。

電解質：電解質是一個離子導體，電子的不良導體。電解質阻隔電池的陰陽極，同時能供應電子轉移的媒介。電解質一般使用一些非水的有機溶劑，里面溶解一些含Li+的鹽。比如LiPF6溶解在碳酸丙烯酯中。

備注：這里省略對隔膜和外殼的介紹。

鋰離子電池的充放電過程

A.充電過程

電子一般在放電狀態進行組裝。在充電過程中，陰極材料（如：LiCoO2）被氧化，鋰離子從層狀的插層材料中脫出，穿過電解質然后插層到石墨層之中。

B.放電過程

在放電過程中，負極發生氧化反應，鋰離子從陽極脫出然后穿過電解質重新插層到陰極之中。對應的，相應數量的電子會穿過外電路從而平衡電荷。與此同時，正極材料從外電路接收電子和來自溶液中的Li+離子從而發生還原反應。電極和電解質界面發生電子電流和離子電流的交換。