行動電源

原理

移动电源的原理简单，在能找到外部电源供应的场合预先为内置的电池充电，即输入电能，并以化学能形式预先存储起来，当需要时，即由电池提供能量及产生电能，以电压转换器（直流-直流转换器）达至所需电压，由输出端子（一般是USB接口）输出供给所需设备提供电源作充电或其他用途。

基本组成

移动电源有三个基本功能，包括能量存储、充电及供电。随不同设计、用途及操作便利的需要而加有其他功能，例如安全保护、电池状态检测及显示等。

充电及供电

而放电时，由于绝大部分的手持式移动设备等消费电子产品都接受USB接口标准的电源供电，所以移动电源的输出端大多跟从USB接口的机械及电器特性要求，结果输出电压基本都上是5V，有些移动电源设计成为笔记本电脑充电，笔记本电脑有要求非5V电源，所以有少数移动电源输出电压并非5V。由于高通快充的普及，市面上也出现支持快充的移动电源。
由于电池电压与输出电压有差距，所以必须使用直流电压转换电路将电压转换致所需电压，要求由于考虑电池的耐用性（续航力），对直流电压转换电路的效率有一定要求。
现在的电池充电集成电路多含有多样功能，包括电池过高温及过低温的检测作出温度保护的功能（包括过高及过低），并基于电池温度控制及调整充电过程；调整充电速率所需的电压转换，这转换理论上可以线性电路方式对电池充电，但这样会浪费能量，所以移动电源可算是全都采用开关式电源方式作充电时的电压转换，有些集成电路甚至兼备充电及放电所需的电压转换功能，充电器也负责。充电器也负责在电池充满时停止充电。
由于手持式移动设备等消费电子产品多使用USB micro B插座作充电接口，基于兼容性考虑，移动电源也多使用USB micro B插座作电压输入。

快充

若支持快充，基本上微处理器或专用芯片是必需的。

附带功能

储备电能并为其他电子设备提供电源，这是所有移动电源都有的功能，但有些其他功能不是所有移动电源都有：
 照明 
部分移动电源加设有LED 作照明用。
 最大功率点追踪（MPPT）
当以太阳能作电源为移动电源充电时，充电电路的阻抗必须等同太阳能板的“特征阻抗”才能在太阳能板获取最大的能量，达至此状态的功能就是最大功率点追踪，部分使用太阳能充电的充电宝设有此功能。
 无线充电 
有些移动电源能以无线充电作输入/输出方式，可支持以无线充电方式为自身或为电子设备充电。
充电及放电同时进行
在同一时间为内部电池充电，同时为其他电子设备供电，如此，当电池用尽后也不用等待电决充满后才能为其他电子设备充电。