鋰離子電池是一種依靠鋰離子在正極與負極之間的移動來完成充放電工作的可充電電池，當對電池充電時，正極上生成的鋰離子通過電解液運動到負極，嵌入到負極碳層的鋰離子越多，電池容量就越高，同樣，電池放電時，負極碳層的鋰離子向正極運動，運動到正極的鋰離子越多，放電容量就越高。

人們俗稱的鋰電池，通常是指手機和筆記本電腦等使用的鋰離子電池。鋰電池與鋰離子電池容易混淆。那它主要的區別在于他們所用的材料的不同，鋰電池是以金屬鋰為負極，由于真正的鋰電池由于危險性比較大，所以很少應用日常電子生活類產品。鋰電池的正極材料是二氧化錳或亞硫酰氯，負極是鋰。在充放電循環過程中容易形成鋰結晶，造成電池內部短路，電池組裝完成后電池即有電壓不需充電。這種電池也可以充電，但循環性能不好，早期的鋰電池一般情況下是不能充電的。

在鋰電池的基礎上日本索尼公司發明了以碳材料為負極，以含鋰的化合物作正極的鋰電池，在充放電過程中，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是可反復充電鋰離子電池。

鋰離子電池具有重量輕、容量大、無記憶效應等優點，可以隨心所欲的隨時對手機充電。因而現在的許多數碼設備都采用了鋰離子電池作電源。鋰離子電池的能量密度很高，它的容量是同重量的鎳氫電池的1.5~2倍，而且具有很低的自放電率。此外，鋰離子電池幾乎沒有"記憶效應"以及不含有毒物質等優點也是它廣泛應用的重要原因。