Litijske baterije obično dolaze u dva oblika: cilindrični i četvrtasti. Unutrašnjost baterije ima strukturu spiralnog namotaja, koja je odvojena između pozitivne i negativne elektrode vrlo finim i visoko propusnim izolacijskim materijalom od polietilenskog filma. Pozitivna elektroda uključuje kolektor struje koji se sastoji od litij kobalt oksida (ili nikal litij kobalt mangan, litij manganat, litij željezni fosfat, itd.) i aluminijske folije. Negativna elektroda se sastoji od kolektora struje koji se sastoji od grafitiziranog ugljičnog materijala i bakrene folije. Baterija je napunjena otopinom organskog elektrolita. Također je opremljen sigurnosnim ventilom i PTC elementom (djelomično cilindrična uporaba) za zaštitu baterije od oštećenja u slučaju nenormalnih uvjeta i kratkog spoja na izlazu.
Napon jednoćelijske litijske baterije je 3,7 V (3,2 V za pozitivnu elektrodu litij željeznog fosfata), a kapacitet baterije nije beskonačan, pa je često potrebno serijski i paralelno spajati jednoćelijsku litijevu bateriju kako bi se zadovoljili zahtjeve različitih prilika.