A lítium akkumulátor szerkezete viszonylag egyszerű, elsősorban pozitív elektródából, negatív elektródából, elektrolitból és szeparátorból áll. A pozitív és negatív elektródák mindegyike aktív anyagokkal van bevonva, és az akkumulátor pozitív és negatív pólusaihoz áramgyűjtőkön (például alumínium- és rézfólián) keresztül csatlakozik.
Az elektrolit kitölti a pozitív és negatív elektródák közötti rést, lehetővé téve a lítium-ionok szállítását a szeparátor mikropórusos szerkezetén.
A töltés során lítium-ionok szabadulnak fel a pozitív elektród anyagából, áthaladnak az elektroliton és a szeparátoron, majd beágyazódnak a negatív elektród anyagába. Ezzel egyidejűleg az elektronok a pozitív elektródáról a negatív elektródára áramlanak egy külső áramkörön keresztül, töltőáramot generálva.
A kisütés során lítium-ionok szabadulnak fel a negatív elektród anyagából, áthaladnak az elektroliton és a szeparátoron, majd újra{0}}beágyazódnak a pozitív elektród anyagába. Ezzel egyidejűleg az elektronok a negatív elektródáról a pozitív elektródára áramlanak egy külső áramkörön keresztül, kisülési áramot generálva.
