鋰離子電池通常分兩大類：

鋰金屬電池：鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。

鋰離子電池：鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質的電池。

雖然鋰金屬電池的能量密度高，理論上能達到3860瓦/公斤。但是由于其性質不夠穩定而且不能充電，所以無法作為反復使用的動力鋰電池。而鋰離子電池由于具有反復充電的能力，被作為重要的動力鋰電池發展。但因為其配合不同的元素，組成的正極材料在各方面性能差異很大，導致業內對正極材料路線的紛爭加大。

通常我們說得多的動力鋰電池重要有磷酸鐵鋰離子電池、錳酸鋰離子電池、鈷酸鋰離子電池以及三元鋰離子電池（三元鎳鈷錳）。

鋰離子電池負極材料大體分為以下幾種：

第一種是碳負極材料：

目前已經實際用于鋰離子電池的負極材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。

第二種是錫基負極材料：

錫基負極材料可分為錫的氧化物和錫基復合氧化物兩種。氧化物是指各種價態金屬錫的氧化物。目前沒有商業化產品。

第三種是含鋰過渡金屬氮化物負極材料，目前也沒有商業化產品。

第四種是合金類負極材料：

包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金，目前也沒有商業化產品。

第五種是納米級負極材料：納米碳管、納米合金材料。