Lithium-batterier kommer normalt i to former: cylindriske og firkantede. Indersiden af batteriet har en spiralviklingsstruktur, som er adskilt mellem de positive og negative elektroder med et meget fint og meget permeabelt polyethylenfilmisoleringsmateriale. Den positive elektrode omfatter en strømaftager sammensat af lithium cobaltoxid (eller nikkel lithium cobalt mangan, lithium manganat, lithium ferro phosphat osv.) og aluminiumsfolie. Den negative elektrode består af en strømaftager bestående af grafitiseret kulstofmateriale og kobberfolie. Batteriet er fyldt med en organisk elektrolytopløsning. Den er også udstyret med en sikkerhedsventil og PTC-element (delvis cylindrisk brug) for at beskytte batteriet mod beskadigelse i tilfælde af unormale forhold og udgangskortslutninger.
Spændingen på et enkeltcellet lithiumbatteri er 3,7V (3,2V for den positive elektrode af lithiumjernfosfat), og batterikapaciteten er ikke uendelig, så det er ofte nødvendigt at serie og parallelisere enkeltcellelithiumbatteriet for at opfylde kravene til forskellige lejligheder.