Fiecare mașină are cel puțin o baterie. Aceasta stochează energie chimică și o furnizează sub formă de electricitate. Bateria convențională cu plumb, inventată în 1859, încă pornește majoritatea mașinilor pe benzină. Aceasta furnizează curentul necesar pentru a porni motorul și alimentează componentele electronice atunci când motorul este oprit. Odată ce motorul funcționează, alternatorul îl reîncarcă.

Vehiculele electrice folosesc un tip diferit de baterie. Un pachet de litiu-ion, format din mii de celule individuale, stochează energia care acționează motorul. Aceasta se măsoară în kilowați-oră. Un pachet tipic de vehicule electrice conține între 60 și 100 kWh, ceea ce oferă o autonomie de 320 până la 640 km. Bateria este grea, cântărind adesea 450 kg sau mai mult, și este amplasată jos în șasiu pentru a îmbunătăți manevrabilitatea.

Chimia bateriei contează. Plumbul-acid este ieftin și fiabil, dar greu. Litiu-ionul este mai ușor și are o densitate energetică mai mare, dar este mai scump și mai sensibil la temperatură. Bateriile în stare solidă promit o densitate energetică mai mare și o încărcare mai rapidă, dar nu sunt încă în producție de masă. Ionul de sodiu apare ca o alternativă mai ieftină pentru anumite aplicații.

Viteza de încărcare și durata de viață a bateriei sunt cele două preocupări pe care șoferii le pun cel mai mult în discuție. Încărcătoarele rapide pot adăuga sute de kilometri în 20 de minute. Garanțiile bateriilor acoperă de obicei opt ani sau 160.000 de kilometri. După aceea, capacitatea se degradează treptat, dar majoritatea acumulatorilor au o durată de viață mai lungă decât mașina.