Cada coche tiene al menos una batería. Almacena energía química y la suministra en forma de electricidad. La batería convencional de plomo-ácido, inventada en 1859, sigue siendo la que arranca la mayoría de los coches de gasolina. Proporciona la corriente necesaria para poner en marcha el motor y alimenta los componentes electrónicos cuando el motor está apagado. Una vez que el motor está en marcha, el alternador la recarga.

Los vehículos eléctricos utilizan un tipo de batería diferente. Un paquete de iones de litio, compuesto por miles de celdas individuales, almacena la energía que impulsa el motor. Su capacidad se mide en kilovatios-hora (kWh). Un paquete típico para vehículos eléctricos tiene una capacidad de entre 60 y 100 kWh, lo que proporciona una autonomía de entre 200 y 400 millas. El paquete es pesado, a menudo pesa 1000 libras o más, y se ubica en la parte baja del chasis para mejorar la maniobrabilidad.

La composición química de las baterías es importante. Las de plomo-ácido son económicas y fiables, pero pesadas. Las de iones de litio son más ligeras y tienen mayor densidad energética, pero son más caras y sensibles a la temperatura. Las baterías de estado sólido prometen mayor densidad energética y una carga más rápida, pero aún no se producen en masa. Las de iones de sodio se perfilan como una alternativa más económica para algunas aplicaciones.

La velocidad de carga y la duración de la batería son las dos preocupaciones más frecuentes entre los conductores. Los cargadores rápidos pueden añadir cientos de kilómetros de autonomía en 20 minutos. Las garantías de las baterías suelen cubrir ocho años o 100 000 millas. Tras este periodo, la capacidad se degrada gradualmente, pero la mayoría de las baterías duran más que el coche.