鋰離子電池單體工作電壓為3.7V或3.2V。單節鋰離子電池的電壓為3.7V（磷酸亞鐵鋰正極的為3.2V），鋰離子電池容量也不可能無限大，因此，常常將單節鋰離子電池進行串、并聯處理，以滿足不同場合的要求。

一般來說，標稱電壓是平臺電壓的中心電壓，在此電壓附近，充電和放電時電壓變化都很慢。例如:標稱3.7V的鋰電的平臺電壓在3.7V左右，標稱3.2V的鐵鋰離子電池的平臺電壓在3.2V左右。

鋰離子電池和鎳氫電池的充電電壓是不同的。單個鋰離子電池（3.6V)的最高充電電壓為4.2V，超過這個電壓會引起鋰離子電池過熱甚至爆炸。所以要用專用充電器，對鋰離子電池充電。對12V鋰離子電池包可以用12V鋰電充電器充電。

鋰離子電池在工作時電壓從2.5V到4.2V，當電壓小于2.5V時，電池放電終止，同時因為放電回路關閉使內部保護電路的電流損耗也降為最低，當然，實際應用中由于不同的內部材質，放電終止電壓可在2.5V-3.0V范圍，當電壓超過4.2V時，充電回路終止，以保護電池安全;而當單體鋰離子電池工作電壓降到3.0V以下，我們即可認為過放電狀態，放電回路終止，以保護電池安全。