Na sua estrutura básica, cada célula é constituída por dois eléctrodos, electrólito e separador. Os elétrodos (ânodo e cátodo) são materiais designados por compostos de intercalação, ou inserção, aptos a hospedar na sua estrutura cristalina os iões de lítio (Li⁺). De acordo com a sua construção, as células podem ser cilíndricas ou prismáticas. 

Existem várias tecnologias que recorrem a diferentes compostos e estruturas tanto para o ânodo como para o cátodo, bem como para a o eléctrólito, conduzindo a características diferentes. Os compostos utilizados no cátodo têm sido os principais diferenciadores das várias tecnologias (compostos de cobalto, manganês, fosfato de ferro) embora algumas tecnologias utilizem também outros materiais no ânodo além da grafite. Graças às nanotecnologias, tem sido possível melhorar muito os eléctrodos e obter ganhos muito significativos em termos de densidade de energia, densidade de potência, rapidez de carga e aptidão à ciclagem.

Uma objecção que surge frequentemente à utilização de células de ião-Li prende-se com a segurança e, em especial, com o risco de incêndio. Este problema tem sido controlado ou mesmo eliminado, tanto através das protecções externas como com o recurso a materiais intrínsecamente não inflamáveis como é o caso dos cátodos de LiFePO4 (lítio – fosfato de ferro).

Finalmente, importa salientar um aspecto da maior importância: uma bateria de ião-Li (associação de células) exige um sistema de controle genericamente designado por BMS –Battery Management System (hardware e software), que irá assegurar o correcto funcionamento das células individualmente e da bateria no seu conjunto. O maior ou menor grau de sofisticação do BMS depende das competências de quem projecta a bateria.

Não há, pois, um único tipo de células de ião-Li e a escolha da melhor tecnologia terá que resultar de uma análise criteriosa dos resultados que se pretendem obter, do tipo de utilização e do custo.