Bateria cytrynowa wykorzystuje sok wewnątrz cytryny jako elektrolit, aby ułatwić przemieszczanie się elektronów między parą elektrod umieszczonych w owocu. Te muszą być dwoma różnymi metalami, na przykład miedziakiem i gwoździe pokryte cynkiem. Zakończenie obwodu wytwarza słaby prąd elektryczny.
Wewnątrz cytryny roztwór elektrolitu reaguje z elektrodą cynkową, uwalniając elektrony przechodzące przez roztwór do elektrody miedzianej. Tam wolne elektrony łączą się z atomami wodoru, tworząc bąbelki wodoru. Ten proces może generować słabe napięcie, jeśli obie elektrody są połączone w obwód. Z biegiem czasu reakcja chemiczna powoduje degradację elektrody cynkowej i wyczerpuje elektrolit, przez co akumulator staje się bezużyteczny.
Ilość energii elektrycznej wytwarzanej przez baterię cytrynową może się różnić w zależności od indywidualnych cech owoców. Ponadto, makijaż paznokcia i grosz może zmienić charakterystykę baterii, ponieważ wiele z tych elementów wykonano ze stopów zamiast czystego metalu. W większości przypadków pojedyncze ogniwo z cytryny zapewnia nieco mniej niż wolt mocy. Jednak cytryny mogą być połączone szeregowo, aby zapewnić wyższe napięcie, odpowiednie do oświetlania diod LED lub jazdy prostych urządzeń demonstracyjnych o niskim poborze mocy.
