属于金属-空气电池体系，通过在空气电极上使碱金属离子和氧气发生反应来产生碱金属氧化物来驱动整个电池工作。正极通常采用多孔碳材料或多孔金属材料，不仅为氧气的传输提供通道，更为氧气的还原以及与碱金属离子结合生成碱金氧化物提供反应场地。在放电的过程中生成的碱金属氧化物会不断填充这些多孔材料的空隙，直到空隙被完全填满放电反应才会终止。钠离子电池和锂离子电池的组成一样，包括正极、负极、隔膜和电解液"钠离子电池不采用钠作为负极，负极由硬碳或可嵌钠材料组成。负极是钠离子电池中最麻烦的部分之一，事实上，用于锂离子电池的石墨材料完全不能在钠离子光宇电池中工作。在放电过程中，负极被氧化的同时钠离子被释放到电解液中，与此同时钠离子嵌入到正极材料中正极被还原。