在正常使用中，磷酸铁锂离子电池的安全性很高。通常不会爆炸，但没有绝对的。在某些极端情况下，危险仍然存在。这与各公司的选材、混合、加工和后期使用有很大关系。
虽然磷酸铁锂的热稳定性和结构稳定性在热力学上是所有正极材料中最高的，但在实际的安全性能测试中得到了验证。
首先，从材料的制备来说，磷酸铁锂的固相烧结反应是一个复杂的多相反应（尽管有一些合成技术宣称是液相合成工艺，但是最终都要高温固相烧结这一过程），有固相磷酸盐、铁的氧化物以及锂盐，外加碳的前驱体以及还原性气相。为了保证磷酸铁锂中的铁元素是正二价，烧结反应必须在还原性气氛中进行，而较强的还原性气氛在将三价铁离子还原成正二价铁离子的过程中，存在将正二价铁离子进一步还原成微量单质铁的可能性。
铁是电池中最禁忌的物质，它会引起电池短路，这是日本锂离子电池没有使用磷酸铁锂的重要原因之一。另外，固态反应的缓慢性和不完全性使得在磷酸铁锂中可能存在痕量Fe2O3。阿贡实验室将磷酸铁锂高温循环不良归因于充放电循环过程中Fe2O3的溶解和负电极上的铁元素沉淀。此外，为了提高磷酸铁锂的性能，要对其进行纳米化处理。纳米材料的一个显著特点是其低结构和热稳定性和高化学活性，这在一定程度上新增了铁在磷酸铁锂中溶解的可能性，特别是在高温循环和储存条件下。实验结果还表明，在负电极上进行化学分析或能谱分析可以检测铁的存在。
从制备磷酸铁锂离子电池的角度来看，由于磷酸铁锂的粒径较小，比表面积较高，而且由于碳包覆工艺，具有较高比表面积的活性炭对空气中的水分等气体有很强的吸附用途。
