In een lithium-ionbatterij bewegen lithiumionen (Li+) intern tussen de kathode en de anode. Elektronen bewegen in de tegenovergestelde richting in het externe circuit. Deze migratie is de reden dat de batterij het apparaat van stroom voorziet, omdat deze de elektrische stroom creëert.
Terwijl de batterij wordt ontladen, geeft de anode lithiumionen af aan de kathode, waardoor een stroom elektronen wordt gegenereerd die helpt het betreffende apparaat van stroom te voorzien.
Wanneer de batterij wordt opgeladen, gebeurt het tegenovergestelde: lithiumionen worden vrijgegeven door de kathode en ontvangen door de anode.