Les bateries de liti solen tenir dues formes: cilíndriques i quadrades. L'interior de la bateria adopta una estructura de bobinat en espiral, que es separa entre els elèctrodes positius i negatius amb un material aïllant de pel·lícula de polietilè molt fi i altament permeable. L'elèctrode positiu inclou un col·lector de corrent compost d'òxid de cobalt de liti (o níquel-liti cobalt manganès, manganat de liti, fosfat de ferro de liti, etc.) i paper d'alumini. L'elèctrode negatiu consisteix en un col·lector de corrent format per material de carboni grafititzat i làmina de coure. La bateria s'omple amb una solució d'electròlit orgànic. També està equipat amb una vàlvula de seguretat i un element PTC (ús parcialment cilíndric) per protegir la bateria de danys en cas de condicions anormals i curtcircuits de sortida.
La tensió d'una bateria de liti d'una sola cèl·lula és de 3,7 V (3,2 V per a l'elèctrode positiu de fosfat de ferro de liti) i la capacitat de la bateria no és infinita, de manera que sovint és necessari posar en sèrie i paral·lel la bateria de liti d'una sola cel·la per complir-la. els requisits de les diferents ocasions.