能量密度（Energy density）是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小。单位：焦耳/立方米，千焦/立方米，兆焦/立方米，量纲M(L^-1)(T^-2)。用来衡量电池最合适，比较单位体积的电池所储存的电量。气体燃烧热（以体积衡量的）实质上就是能量密度。电池的平均单位体积或质量所释放出的电能。一般在相同体积下，锂离子电池的能量密度是镍镉电池的2.5倍，是镍氢电池的1.8倍，因此在电池容量相等的情况下，锂离子电池就会比镍镉、镍氢电池的体积更小，重量更轻。