钠离子电池对比锂离子电池，它们在理论基础和电池结构上非常相似。液体钠离子电池(和固态锂离子电池一样，也在研究中)由正极、负极、集电极、电解质和电池分离器组成。

其中，电解液和隔膜基本遵循锂离子电池系统，集流体的正极和负极都可以用铝箔，而锂离子电池的负极需要用铜箔(因为钠离子在负极中不与铝离子发生反应)，这也降低了集流体的成本。
由于钠离子和锂离子特性的不同，钠离子的正极材料需要选择适合钠离子迁移的材料，这也是钠离子电池技术的核心。目前钠离子电池正极材料主要有三种:层状过渡金属氧化钠、普鲁士蓝、聚阴离子钠离子化合物。钠离子电池负极材料主要分为四大类:碳负极材料、转换负极材料、钛酸盐负极材料和合金负极材料。