แบตเตอรี่โดรนโดยทั่วไปหมายถึงแบตเตอรี่ลิเธียม-โพลีเมอร์ (LiPo) หรือลิเธียม-ไอออน องค์ประกอบหลักประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสี่ส่วน ได้แก่ แคโทด แอโนด อิเล็กโทรไลต์ และตัวแยก วัสดุเหล่านี้จะร่วมกันกำหนดความหนาแน่นของพลังงานและประสิทธิภาพการคายประจุของแบตเตอรี่
วัสดุแคโทดทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานสำคัญของแบตเตอรี่ วัสดุทั่วไป ได้แก่ ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ (LiCoO₂) และลิเธียมนิกเกิลโคบอลต์แมงกานีสออกไซด์ (NCM) วัสดุเหล่านี้มีความหนาแน่นของพลังงานสูง ทำให้สามารถส่งกำลังไฟฟ้าที่แข็งแกร่งในขณะที่ยังคงน้ำหนักที่ค่อนข้างต่ำ-ซึ่งเป็นคุณลักษณะเฉพาะ-ที่เหมาะกับความทนทานและข้อกำหนดด้านน้ำหนักของโดรน
โดยปกติแล้ว วัสดุแอโนดจะประกอบด้วยกราไฟท์ แม้ว่าแบตเตอรี่ประสิทธิภาพสูง-บางรุ่นจะใช้ซิลิคอน-คอมโพสิตคาร์บอนก็ตาม หน้าที่ของแอโนดคือเก็บไอออนลิเธียม โดยจะดูดซับไอออนในระหว่างกระบวนการชาร์จและปล่อยออกมาในระหว่างการคายประจุ จึงช่วยอำนวยความสะดวกในการแปลงพลังงานไฟฟ้า ปัจจุบันกราไฟต์เป็นโซลูชันที่นำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด เนื่องจากมีโครงสร้างที่มั่นคงและประสิทธิภาพการปั่นจักรยานที่ยอดเยี่ยม
โดยทั่วไปอิเล็กโทรไลต์ประกอบด้วยตัวทำละลายอินทรีย์และเกลือลิเธียม (เช่น LiPF₆) มีหน้าที่นำลิเธียมไอออนระหว่างแคโทดและแอโนด โดยทำหน้าที่เป็นแกนหลักของ "ช่องไอออนิก" ภายในแบตเตอรี่อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวแยกซึ่งเป็นวัสดุพอลิเมอร์ที่มีรูพรุนขนาดเล็ก ทำหน้าที่แยกแคโทดออกจากขั้วบวก-ป้องกันการลัดวงจร- ในขณะเดียวกันก็ปล่อยให้ลิเธียมไอออนผ่านได้
ภายนอก ชุดแบตเตอรี่ยังรวมเอาวัสดุบรรจุภัณฑ์ลามิเนตพลาสติกอะลูมิเนียม-และแถบเชื่อมต่อ (ทำจากทองแดงหรืออะลูมิเนียม) เพื่อให้มั่นใจในความเสถียรของโครงสร้างและอำนวยความสะดวกในการส่งกระแสไฟ การผสมผสานวัสดุเข้าด้วยกันอย่างลงตัวทำให้แบตเตอรี่โดรนมีคุณสมบัติเฉพาะตัว: ความหนาแน่นของพลังงานสูง การออกแบบที่มีน้ำหนักเบา และความสามารถในการจ่าย-อัตราการคายประจุสูง