De energiedichtheid van lithium-ion is doorgaans tweemaal zo groot als die van standaard nikkel-cadmium. Er is potentieel voor hogere energiedichtheden. De belastingseigenschappen zijn redelijk goed en gedragen zich qua ontlading vergelijkbaar met nikkel-cadmium. De hoge celspanning van 3,6 volt maakt batterijpakketten met slechts één cel mogelijk. De meeste mobiele telefoons van vandaag werken op één cel. Voor een op nikkel gebaseerd pakket zijn drie in serie geschakelde cellen van 1,2 volt nodig.
Lithium-ion is een batterij die weinig onderhoud vergt, een voordeel dat de meeste andere chemiebedrijven niet kunnen claimen. Er is geen geheugen en er is geen gepland fietsen nodig om de levensduur van de batterij te verlengen. Bovendien is de zelfontlading minder dan de helft vergeleken met nikkel-cadmium, waardoor lithium-ion zeer geschikt is voor moderne brandstofmetertoepassingen. Lithium-ioncellen veroorzaken weinig schade als ze worden weggegooid.
Ondanks de algemene voordelen heeft lithium-ion zijn nadelen. Het is kwetsbaar en vereist een beveiligingscircuit om een veilige werking te garanderen. Het beveiligingscircuit is in elk pakket ingebouwd en beperkt de piekspanning van elke cel tijdens het opladen en voorkomt dat de celspanning bij ontlading te laag wordt. Bovendien wordt de celtemperatuur bewaakt om temperatuurextremen te voorkomen. De maximale laad- en ontlaadstroom op de meeste pakketten is beperkt tot tussen 1C en 2C. Met deze voorzorgsmaatregelen is de mogelijkheid van metallische lithiumbeplating als gevolg van overbelasting vrijwel geëlimineerd.
Veroudering is een probleem bij de meeste lithium-ionbatterijen en veel fabrikanten zwijgen over dit probleem. Na een jaar is enige capaciteitsverslechtering merkbaar, ongeacht of de batterij in gebruik is of niet. Vaak gaat de batterij na twee tot drie jaar kapot. Opgemerkt moet worden dat andere chemische stoffen ook leeftijdsgebonden degeneratieve effecten hebben. Dit geldt vooral voor nikkel-metaalhydride bij blootstelling aan hoge omgevingstemperaturen. Tegelijkertijd is bekend dat lithium-ionpakketten in sommige toepassingen al vijf jaar dienst doen.
