Литиевите батерии обикновено се предлагат в две форми: цилиндрична и квадратна. Вътрешността на батерията има спирална навита структура, която е разделена между положителните и отрицателните електроди с много фин и силно пропусклив полиетиленов изолационен материал. Положителният електрод включва токоприемник, съставен от литиев кобалтов оксид (или никелов литий кобалтов манган, литиев манганат, литиев железен фосфат и др.) и алуминиево фолио. Отрицателният електрод се състои от токоприемник, състоящ се от графитизиран въглероден материал и медно фолио. Батерията е пълна с разтвор на органичен електролит. Той също така е оборудван с предпазен клапан и PTC елемент (частично цилиндрична употреба), за да предпази батерията от повреда в случай на необичайни условия и късо съединение на изхода.
Напрежението на едноклетъчна литиева батерия е 3,7 V (3,2 V за положителния електрод от литиев железен фосфат), а капацитетът на батерията не е безкраен, така че често е необходимо последователно и паралелно свързване на едноклетъчната литиева батерия, за да отговаря изискванията на различни поводи.