تحتوي كل سيارة على بطارية واحدة على الأقل. تخزن هذه البطارية الطاقة الكيميائية وتُخرجها على شكل كهرباء. ولا تزال بطارية الرصاص الحمضية التقليدية، التي اختُرعت عام ١٨٥٩، تُستخدم لتشغيل معظم سيارات البنزين. فهي تُوفر دفعة التيار اللازمة لتشغيل المحرك وتُغذي الأجهزة الإلكترونية عند إيقاف تشغيله. وبمجرد تشغيل المحرك، يقوم المولد بإعادة شحنها.

تستخدم المركبات الكهربائية نوعًا مختلفًا من البطاريات. تتكون بطارية الليثيوم أيون من آلاف الخلايا الفردية، وتخزن الطاقة اللازمة لتشغيل المحرك. تُقاس الطاقة بالكيلوواط/ساعة. تحتوي بطارية المركبة الكهربائية النموذجية على ما بين 60 و100 كيلوواط/ساعة، مما يمنحها مدى يتراوح بين 200 و400 ميل. تتميز هذه البطارية بوزنها الثقيل، حيث يصل وزنها غالبًا إلى 1000 رطل أو أكثر، وهي مثبتة في أسفل هيكل السيارة لتحسين التحكم.

تُعدّ التركيبة الكيميائية للبطاريات مهمة. فبطاريات الرصاص الحمضية رخيصة وموثوقة، لكنها ثقيلة الوزن. أما بطاريات الليثيوم أيون فهي أخف وزنًا وأكثر كثافة طاقة، لكنها أغلى ثمنًا وأكثر حساسية لدرجة الحرارة. وتَعِد بطاريات الحالة الصلبة بكثافة طاقة أعلى وشحن أسرع، لكنها لم تدخل بعد مرحلة الإنتاج الضخم. وتبرز بطاريات الصوديوم أيون كبديل أرخص لبعض التطبيقات.

سرعة الشحن وعمر البطارية هما أكثر ما يشغل بال السائقين. يمكن لأجهزة الشحن السريع أن تضيف مئات الأميال في غضون 20 دقيقة. تغطي ضمانات البطاريات عادةً ثماني سنوات أو 100,000 ميل. بعد ذلك، تتناقص سعة البطارية تدريجيًا، لكن معظم البطاريات تدوم أطول من عمر السيارة.