Gęstość energii akumulatora odnosi się do energii elektrycznej uwalnianej przez jednostkową masę lub objętość akumulatora. Im wyższa gęstość energii akumulatora, tym więcej energii elektrycznej jest magazynowane na jednostkę masy lub objętości. Podstawową jednostką jest Wh/kg (wato-godzina na kilogram).
Gęstość energii baterii składa się z dwóch pojęć: gęstości energii pojedynczego ogniwa i gęstości energii układu baterii. Ponieważ system akumulatorów obejmuje nie tylko ogniwa, ale także inne komponenty, takie jak układy obwodów i systemy zarządzania ciepłem, ogólnie rzecz biorąc, gęstość energii pojedynczego ogniwa jest większa niż w systemie akumulatorów. Obecnie gęstość energii popularnych systemów akumulatorów pojazdów elektrycznych wynosi od 140 do 180 Wh/kg.