能量密度是指单位重量的电池所储存的能量，通常以瓦时每千克（Wh/kg）来表示。1Wh等于3600焦耳（J）。
功率密度是指单位重量的电池在放电时能够以多快的速度输出能量，通常以瓦每千克（W/kg）来表示。
能量密度主要由电池的材料特性决定。例如，普通铅酸电池的能量密度大约为40Wh/kg。常用的电动两轮车用铅酸电池包，电压为48V，容量为10Ah，储存能量为480Wh。据此估算，这种电池包的重量至少在12kg以上。
由于铅酸电池能量密度较低，它们不适合用作电动汽车的动力源。例如，要驱动家用汽车行驶200km以上，所需的铅酸电池重量将近1吨，这不仅过于沉重，而且实用性差。此外，铅酸电池含有有害物质铅，其循环性能也比较差。从能量密度的角度来看，铅酸电池不适合作为纯电动汽车的动力源。
目前，锂离子电池因其较高的能量密度（约100～150Wh/kg）而受到关注，这一数值是铅酸电池的2～3倍。此外，锂离子电池的循环性能也远优于铅酸电池，因此它们是开发电动汽车的首选电池。
