W akumulatorze litowo-jonowym jony litu (Li+) przemieszczają się wewnętrznie pomiędzy katodą i anodą. Elektrony poruszają się w przeciwnym kierunku w obwodzie zewnętrznym. Ta migracja jest powodem, dla którego bateria zasila urządzenie, ponieważ wytwarza prąd elektryczny.
Podczas rozładowywania akumulatora anoda uwalnia jony litu do katody, generując przepływ elektronów, który pomaga zasilić odpowiednie urządzenie.
Podczas ładowania akumulatora dzieje się odwrotnie: jony litu są uwalniane przez katodę i odbierane przez anodę.