三元锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰（Li（NiCoMn）O2）三元正极材料的锂离子电池，三元复合正极材料前驱体产品，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整，三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高。三元锂电池适合做动力电池或小型电池，特别是容量比较高的电池。目前三元材料的电芯代替了之前广泛使用的钴酸锂电芯，在笔记本电池领域广泛发使用。
早期的18650电池多为磷酸铁锂电池。随着技术的提高，现在的18650电池采用三元材料电芯。常见容量为2200mAh-3600mAh。
与钴酸锂相比，三元锂电池电压一般较低，在使用范围方面有所限制。随着配方的不断改进和结构完善，三元锂电池的标称电压已达到3.7V，在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。全球5大电芯品牌SANYO，PANASONIC，SONY，LG，SAMSUNG已推出三元材料的电芯，SANYO，SAMSUNG柱式电池方面更是全面停产钴酸锂电芯转向三元电芯的制造，目前国内外小型的高倍率动力电池大部分使用三元正极材料。
与磷酸铁锂电池相比，三元锂电池在重量能量密度上要高出许多，约为200Wh/kg,这也就意味着同样重量的三元锂电池比磷酸铁锂电池的续航里程更长。不过其缺点也显而易见，当自身温度为250-350℃时，内部化学成分就开始分解，因此对电池管理系统提出了极高的要求，需要为每节电池分别加装保险装置，除此之外，由于单体体积很小，所以单车要的电池单体数量非常庞大，以MODELS为例，7000余节18650三元锂电池才能满足一辆车的装配用量，这无疑又为电池管理系统进一步加大了控制难度。因此，目前市场在售车型中，只有特斯拉一家使用的是三元锂电池。
