Els materials utilitzats a les bateries elèctriques de dues-rodes depenen principalment del tipus de bateria específic. Actualment, els tipus més comuns que es troben al mercat són les bateries de plom-àcid i les de liti, ambdues que presenten diferents diferències en la seva composició material.
Els materials primaris de les bateries de plom-àcid inclouen plom (Pb), diòxid de plom (PbO₂) i un electròlit d'àcid sulfúric diluït. Durant els cicles de càrrega i descàrrega, el plom i els òxids de plom experimenten reaccions químiques amb l'electròlit, facilitant així l'emmagatzematge i l'alliberament d'energia elèctrica. Aquestes bateries presenten una estructura senzilla, baix cost i tecnologia madura; en conseqüència, s'utilitzen àmpliament en vehicles elèctrics de dues rodes-de nivell d'entrada i de classe econòmica-, tot i que es caracteritzen pel seu gran pes i una densitat d'energia relativament baixa.
Les bateries de liti, per contra, utilitzen una gamma més diversa de materials. Els materials càtodics comuns inclouen fosfat de ferro de liti (LiFePO₄) i compostos de liti ternari (NCM/NCA); l'ànode normalment consisteix en materials de grafit, mentre que l'electròlit és una combinació de dissolvents orgànics i sals de liti. Les bateries de liti es distingeixen per la seva alta densitat d'energia, la seva lleugeresa i la seva llarga vida útil, cosa que les converteix en l'opció cada cop més dominant per a vehicles elèctrics de dues rodes de gamma mitjana--alta{-. Al mateix temps, imposen requisits més estrictes pel que fa al control de la temperatura i la gestió de la seguretat, la qual cosa requereix la integració d'un sistema de gestió de bateries (BMS) per garantir la protecció.
A l'exterior, el conjunt de la bateria inclou una carcassa-construïda amb metall o plàstics d'enginyeria-dissenyada per protegir els components interns i millorar la resistència als impactes. Internament, s'utilitzen materials conductors com el coure i l'alumini com a connectors per garantir una transmissió de corrent estable. La combinació específica d'aquests diferents materials determina finalment el rendiment, la seguretat i la vida útil d'una bateria elèctrica de dues rodes-.