電池には、後に電気へ変換される潜在エネルギーを蓄える金属や化学物質が含まれています。同様の原理は、他のタイプのエネルギー貯蔵にも見られます。例えば、酸素と木材を燃焼させて、蓄えられた化学反応の潜在エネルギーを熱として放出したり、ディーゼル燃料を圧縮し、空気中の酸素と反応させて熱エネルギーを放出したりします。
電池にはさまざまな技術がありますが、通常は、電気を通す物質(電解質)で隔てられた2つの金属片(電極)と、電解質内の多孔性セパレーター板で構成されています。電気回路が電極を接続すると、電圧差が生じ、電子が電流として流れ、電気エネルギーとなります。
2つの電極のうち、陽極は電子を送り出し、陰極(別の種類の金属)はこれらの荷電粒子を受け取ります。これは、陽極が電解質と反応して回路に電子を放出すると同時に、陽極の物質が電解質に溶解するためです。同時に、陰極は回路から電子を受け取り、電解質との自身の反応から新たに固体化した物質を生成します。
電極が電解質と交換する物質をすべて使い果たすと、バッテリーは放電し、電流の流れが止まります。これは、化学物質が蓄えていた位置エネルギーを使い果たしたためです。