Литијумске батерије обично долазе у два облика: цилиндричне и квадратне. Унутрашњост батерије има спиралну структуру намотаја, која је одвојена између позитивне и негативне електроде са веома финим и високо пропусним изолационим материјалом од полиетиленског филма. Позитивна електрода укључује струјни колектор састављен од литијум-кобалт оксида (или никл-литијум-кобалт-мангана, литијум-манганата, литијум-феро-фосфата, итд.) и алуминијумске фолије. Негативна електрода се састоји од струјног колектора који се састоји од графитизованог угљеничног материјала и бакарне фолије. Батерија је напуњена органским раствором електролита. Такође је опремљен сигурносним вентилом и ПТЦ елементом (делимично цилиндрична употреба) за заштиту батерије од оштећења у случају ненормалних услова и кратких спојева на излазу.
Напон једноћелијске литијумске батерије је 3,7 В (3,2 В за позитивну електроду литијум-феро фосфата), а капацитет батерије није бесконачан, тако да је често потребно да се једноћелијска литијумска батерија повеже у низ и паралелно да би се задовољила захтеви различитих прилика.