特斯拉4680电池是指电池直径46毫米，高80毫米，以尺寸命名的电池。形状为圆柱形，与主流方形电池不同。特斯拉4680电池目前采用的是三元锂电池技术路线，不排除后续会推出磷酸铁锂电池。
4680属于三元高镍电池，正极材料采用的是NCA（镍钴铝），高镍电池的镍钴铝3种金属常见配比为8:1.5:0.5。镍钴铝是三种金属元素，故称为“三元锂”，三元锂一般分为NCA和NCM（镍钴锰）。
4680电池在负极材料上与主流电池也有所不同，主流以石墨为主，4680电池使用的是硅基负极，该材料特性是比容量高，但存在硅易体积膨胀、导电性差、首次充放电损耗大等问题。为了在能量密度和稳定性之间找到平衡点，目前的做法是将硅和石墨混合使用。
4680电池在工艺上，正负极添加了PVDF涂层，采用更多的铝箔和铜箔来保护电极材料，导电性更灵敏。而无极耳设计，把原来正极负极连接处的胶减掉了，降本增效，焊接上采用激光技术。
4680电池的优点和缺点
1、比之前的2170圆柱电池大5.4倍，电池容量提升5倍，整车续航提升16%，采用无极耳设计，充放电速度提高6倍，有望降低电池内部电阻至原来的五分之一，产热更低更安全；
2、4680搭配CTC方案使用，即电芯直接集成到底盘，提升电池系统能量密度、整车减重、提高生产效率，在乘坐上有更多的优化空间；
3、缺点是无法确定是否会出现电池内部散热难度增大、电芯膨胀、导致电池寿命缩短的问题。