鋰離子電池最適合的充電過程可以分為四個階段：涓流充電、恒流充電、恒壓充電以及充電終止。

階段1：涓流充電涓流充電用來先對完全放電的電池單元進行預充（恢復性充電）。在電池電壓低于3V左右時，先采用最大0.1C的恒定電流對電池進行充電。

階段2：恒流充電當電池電壓上升到涓流充電閾值以上時，提高充電電流進行恒流充電。恒流充電的電流在0.2C至1.0C之間。恒流充電時的電流并不要求十分精確，準恒定電流也可以。在線性充電器設計中，電流經常隨著電池電壓的上升而上升，以盡量減輕傳輸晶體管上的散熱問題。

大于1C的恒流充電并不會縮短整個充電周期時間，因此這種做法不可取。當以更高電流充電時，由于電極反應的過壓以及電池內部阻抗上的電壓上升，電池電壓會更快速地上升。恒流充電階段會變短，但由于下面恒壓充電階段的時間會相應新增，因此總的充電周期時間并不會縮短。

階段3：恒壓充電當電池電壓上升到4.2V時，恒流充電結束，開始恒壓充電階段。為使性能達到最佳，穩壓容差應當優于+1%。

階段4：充電終止與鎳電池不同，并不建議對鋰離子電池持續涓流充電。持續涓流充電會導致金屬鋰出現極板電鍍效應。這會使電池不穩定，并且有可能導致突然的自動快速解體。

有兩種典型的充電終止方法：采用最小充電電流判斷或采用按時器（或者兩者的結合）。最小電流法監視恒壓充電階段的充電電流，并在充電電流減小到0.02C至0.07C范圍時終止充電。第二種方法從恒壓充電階段開始時計時，持續充電兩個小時后終止充電過程。