鋰電池內阻主要包括兩個部分，歐姆內阻和極化內阻在溫度恒定的條件下，歐姆電阻基本穩定不變，而極化電阻會隨著影響極化水平的因素變動。
歐姆電阻主要由電極材料、電解液、隔膜電阻及集流體、極耳的連接等各部分零件的接觸電阻組成，與電池的尺寸、結構、連接方式等有關。鋰電池的端電壓，指鋰電池被連接在回路中處于工作狀態時，檢測到的電池正負極之間的電壓，其數值等于鋰電池電勢減去歐姆內阻占壓后，剩余的電壓值。
能夠檢測到純歐姆內阻的時間比較短暫，因為隨著電流逐漸上升至額定回路電流的過程中，極化現象逐漸加強，兩種內阻的作用將混合到一起，不能分別。測量歐姆內阻的時間窗口在1~2ms以內。
極化內阻，從電芯內由電流產生那一刻開始跟著產生，隨著電流的增大而增大，是電池內部各種阻礙帶電離子抵達目的地的趨勢總和。極化電阻可以分為電化學極化和濃差極化兩部分。電化學極化是電解液中電化學反應的速度無法達到電子的移動速度造成的；濃差極化，是鋰離子嵌入脫出正負極材料并在材料中移動的速度小于鋰離子向電極集結的速度造成的。
上圖電壓時間曲線上的ΔU3一段，是回路斷開后，電池端電壓逐漸回升的一段，是電池內部去極化過程的體現，ΔU3的數值就是極化內阻的占壓。在不同的放電狀態下，ΔU3的數值并不相同。