Enhver bil har mindst ét ​​batteri. Det lagrer kemisk energi og leverer den som elektricitet. Det konventionelle blysyrebatteri, opfundet i 1859, starter stadig de fleste benzinbiler. Det leverer den strømstyrke, der er nødvendig for at starte motoren, og driver elektronikken, når motoren er slukket. Når motoren kører, genoplader generatoren den.

Elbiler bruger en anden type batteri. En lithium-ion-pakke, der er lavet af tusindvis af individuelle celler, lagrer den energi, der driver motoren. Den måles i kilowatt-timer. En typisk elbilpakke rummer 60 til 100 kWh, hvilket giver en rækkevidde på 320 til 640 km. Batteriet er tungt og vejer ofte 450 kg eller mere, og det sidder lavt i chassiset for at forbedre håndteringen.

Batterikemi er vigtig. Blysyre er billigt og pålideligt, men tungt. Litium-ion er lettere og mere energitæt, men dyrere og mere temperaturfølsomt. Solid-state-batterier lover højere energitæthed og hurtigere opladning, men de er endnu ikke i masseproduktion. Natrium-ion er ved at blive et billigere alternativ til nogle anvendelser.

Opladningshastighed og batterilevetid er de to bekymringer, som bilister oftest stiller. Hurtigopladere kan forlænge kørslen med hundredvis af kilometer på 20 minutter. Batterigarantier dækker typisk otte år eller 160.000 kilometer. Derefter forringes kapaciteten gradvist, men de fleste batteripakker holder længere end bilen.