Las baterías de litio suelen tener dos formas: cilíndricas y cuadradas. El interior de la batería adopta una estructura de bobinado en espiral, que está separada entre los electrodos positivo y negativo con un material de aislamiento de película de polietileno muy fino y altamente permeable. El electrodo positivo incluye un colector de corriente compuesto por óxido de litio y cobalto (o manganeso de níquel, litio, cobalto, manganato de litio, fosfato ferroso de litio, etc.) y papel de aluminio. El electrodo negativo consta de un colector de corriente compuesto de material de carbono grafitado y lámina de cobre. La batería está llena de una solución electrolítica orgánica. También está equipado con una válvula de seguridad y un elemento PTC (uso parcialmente cilíndrico) para proteger la batería de daños en caso de condiciones anormales y cortocircuitos en la salida.
El voltaje de una batería de litio de celda única es de 3,7 V (3,2 V para el electrodo positivo de fosfato ferroso de litio), y la capacidad de la batería no es infinita, por lo que a menudo es necesario conectar en serie y en paralelo la batería de litio de celda única para cumplir los requisitos de diferentes ocasiones.