Delovno načelo litijeve polimerne baterije temelji predvsem na procesu vdelave in vgrajevanja litijevih ionov med pozitivnimi in negativnimi elektrodami. Ko se baterija odvaja, se litijevi ioni odstranijo iz negativne elektrode, preidejo skozi elektrolit in se vgradijo v pozitivno elektrodo; Pri polnjenju je ravno nasprotno, litijevi ioni se vstanejo iz pozitivne elektrode, prehajajo skozi elektrolit in vgradijo v negativno elektrodo.