Mật độ năng lượng của lithium-ion thường gấp đôi mật độ năng lượng của niken-cadmium tiêu chuẩn. Có tiềm năng cho mật độ năng lượng cao hơn. Các đặc tính tải khá tốt và hoạt động tương tự như niken-cadmium về mặt phóng điện. Điện áp di động cao 3,6 volt cho phép thiết kế bộ pin chỉ có một tế bào. Hầu hết các điện thoại di động ngày nay đều chạy trên một ô duy nhất. Gói làm bằng niken sẽ cần ba tế bào 1,2 volt được mắc nối tiếp.
Lithium-ion là loại pin ít phải bảo trì, một lợi thế mà hầu hết các nhà hóa học khác không thể có được. Không có bộ nhớ và không cần phải đạp xe theo lịch trình để kéo dài tuổi thọ của pin. Ngoài ra, khả năng tự xả ít hơn một nửa so với niken-cadmium, khiến lithium-ion rất phù hợp cho các ứng dụng đo nhiên liệu hiện đại. Pin lithium-ion ít gây hại khi thải bỏ.
Mặc dù có những ưu điểm chung nhưng lithium-ion cũng có những nhược điểm. Nó dễ vỡ và cần có mạch bảo vệ để duy trì hoạt động an toàn. Được tích hợp trong mỗi gói, mạch bảo vệ giới hạn điện áp cực đại của từng tế bào trong quá trình sạc và ngăn điện áp tế bào giảm quá thấp khi phóng điện. Ngoài ra, nhiệt độ tế bào được theo dõi để ngăn chặn nhiệt độ quá cao. Dòng sạc và xả tối đa trên hầu hết các gói được giới hạn trong khoảng từ 1C đến 2C. Với những biện pháp phòng ngừa này, khả năng xảy ra hiện tượng mạ lithium kim loại do sạc quá mức hầu như bị loại bỏ.
Lão hóa là mối lo ngại của hầu hết pin lithium-ion và nhiều nhà sản xuất vẫn giữ im lặng về vấn đề này. Một số sự suy giảm dung lượng có thể nhận thấy sau một năm, cho dù pin có được sử dụng hay không. Pin thường xuyên bị hỏng sau hai hoặc ba năm. Cần lưu ý rằng các chất hóa học khác cũng có tác dụng thoái hóa liên quan đến tuổi tác. Điều này đặc biệt đúng đối với niken-kim loại-hydrua nếu tiếp xúc với nhiệt độ môi trường cao. Đồng thời, các gói lithium-ion được biết là đã phục vụ được 5 năm trong một số ứng dụng.
