Uma bateria de limão usa o suco dentro do limão como eletrólito para facilitar a movimentação dos elétrons entre um par de eletrodos inseridos na fruta. Eles precisam ser dois metais diferentes, como uma moeda de cobre e unha revestida de zinco. A conclusão do circuito cria uma corrente elétrica fraca.
Dentro do limão, a solução eletrolítica reage com o eletrodo de zinco, liberando elétrons que passam pela solução para o eletrodo de cobre. Lá, os elétrons livres se combinam com átomos de hidrogênio, produzindo bolhas de gás hidrogênio. Este processo pode produzir uma tensão fraca se os dois eletrodos estiverem conectados em um circuito. Com o tempo, a reação química degrada o eletrodo de zinco e esgota o eletrólito, tornando a bateria inútil.
A quantidade de eletricidade gerada por uma bateria de limão pode variar dependendo das características individuais da fruta. Além disso, a composição da unha e da moeda pode alterar as características da bateria, já que muitos desses itens são feitos de ligas em vez de metal puro. Na maioria dos casos, uma única célula de limão fornece um pouco menos de um volt de energia. No entanto, limões podem ser conectados em série para fornecer uma voltagem mais alta, adequada para iluminar LEDs ou acionar dispositivos de demonstração simples de baixa potência.