整體上，鋰空氣電池可以分成六類：有機體系、水體系、離子液體體系、有機-水雙電解質(zhì)體系、全固態(tài)體系和鋰-空氣-超級電容電池。

1.水系鋰空氣電池

水系電解質(zhì)鋰空氣電池，電解質(zhì)是不同酸堿度的各種水溶液，在酸性和堿性不同的電解質(zhì)中，電池發(fā)生的化學反應也不同。鋰金屬在水系電解質(zhì)中腐蝕嚴重，自放電率特別高，使得電池循環(huán)性和庫倫效率都非常低。

2.有機系鋰空氣電池

該體系采用金屬鋰片作為負極，氧氣做正極，聚丙烯腈(PAN)基聚合物作為電解質(zhì)(溶劑PC、EC)，開路電壓(OCV)在3V左右，比能量(不計入電池外殼)為250350Wh/kg。這個數(shù)據(jù)，拿到當前看，比較高，但與鋰單質(zhì)的理論極限相比，低太多。

3.水-有機雙液體系鋰空氣電池

水-有機雙液體系鋰空氣電池的基本形式，電池中負極金屬鋰處于有機電解液中，正極空氣電極一側(cè)電解液為KOH水溶液，中間以超級鋰離子導通玻璃膜隔開。這種新構(gòu)型鋰空氣電池的新穎之處在于不用擔心有機體系中空氣電極反應產(chǎn)物堵塞電極微孔的問題，水相中的氧氣在空氣電極上還原成可溶于水的LiOH。

4.全固態(tài)鋰空氣電池

全固態(tài)鋰空氣電池，中間的電解質(zhì)由3部分組成，最中間一層比例最大的是耐水性很好的玻璃陶瓷，靠近鋰負極和氧氣正極分別是兩個薄層的不同的高分子材質(zhì)。