Lithiové baterie jsou širokým pojmem baterií a typy lithiových baterií se liší podle různých klasifikačních norem.
Samozřejmě, že kromě výše uvedené klasifikace je hlavní klasifikační metodou to, že lithiové baterie lze rozdělit do dvou kategorií podle vnitřní struktury a surovin, lithium-iontové baterie a lithium-kovové baterie. Lithium-iontové baterie obvykle používají uhlíkové materiály jako zápornou elektrodu a sloučeniny obsahující lithium jako kladnou elektrodu.
Neexistuje žádné kovové lithium, ale existují pouze ionty lithia. Lithiové kovové baterie používají jako materiál kladné elektrody oxid manganičitý, jako materiál záporné elektrody kovové lithium nebo slitinový kov a používají nehydrolyzovatelný roztok elektrolytu.