根據不同的物理、化學特性，鋰電池隔膜材料可以分為：織造膜、非織造膜（無紡布）、微孔膜、復合膜、隔膜紙、碾壓膜等幾類。聚烯烴材料具有優異的力學性能、化學穩定性和相對廉價的特點，因此聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴微孔膜在鋰電池研究開發初期便被用作鋰電池隔膜。盡管用其他材料制備鋰電池隔膜，如1999年F,Boudin 等采用相轉化法以聚偏氟乙烯（PVDF）為本體聚合物制備鋰電池隔膜；Kuribayash Isao等研究纖維素復合膜作為鋰電池隔膜材料。
然而，至今商品化鋰電池隔膜材料仍主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。固體和凝膠電解質開始被用作一個特殊的組件，同時發揮電解液和電池隔膜的作用，是一項新興的技術手段。