三元鋰電池之所以被成為三元鋰電池，就是因為其正極材料採用了包含鎳、鈷、錳(或鋁)三種金屬元素的三元聚合物。

三元鋰電池的三元指的是鎳（Ni）鈷（Co）錳（Mn）三種元素。這三種元素中鎳和鈷是活性金屬，錳不參與電化學反應。一般來說，活性金屬成分含量越高，電池容量就越大，但當Ni的含量過高時，會引起Ni2+佔據Li+的位置，加劇了陽離子混排，從而導致容量降低。

Co也是活性金屬，但能起到抑制陽離子混排的作用，從而穩定材料層狀結構。Mn作為非活性金屬主要起到穩定反應提高安全性的作用。鎳鈷錳三元材料通常可以表示為：LiNixCoyMnzO2，其中x+y+z=1。

人們發現三元鋰電池正極材料中鎳鈷錳比例可在一定範圍調整，並且其效能隨著鎳鈷錳的比例的不同而變化。

三元鋰電池材料由於其高能量密度可以更好地實現續航里程，在新能源汽車上得到很好應用，如美國特斯拉純電動汽車成功使用日本松下製造的鎳鈷鋁酸鋰電池體系。近年來隨著全球新能源汽車的迅猛發展，三元鋰電池材料的市場份額將逐漸增加。