Wie alle Batterien nutzt auch ein Bleiakku eine chemische Reaktion, um elektrische Energie zu speichern und zu erzeugen. Bleibatterien verwenden Blei und Bleioxid für die Kathoden- und Anodenkomponenten der Batterie und Schwefelsäure für den Elektrolyten. Diese Batterien sind einfach und kostengünstig herzustellen, können eine hohe Spitzenentladung bereitstellen und sind wiederaufladbar. Sie halten jedoch nicht so viel Energie pro Gewichtseinheit wie modernere Batterien. Diese Art von Batterie wird häufig verwendet, um die elektrischen Anlasser von Kraftfahrzeugen in anderen Anwendungen mit Strom zu versorgen, bei denen die Kosten eine größere Rolle als das Gewicht spielen.
Alle Batterien verwenden eine Kathode und eine Anode, die aus Substanzen bestehen, die Elektronen miteinander austauschen würden, um einen ausgeglichenen Zustand zu erreichen, wenn nicht eine Elektrolytlösung vorhanden wäre, die diesen Elektronentransfer verhindert. Wenn einer Batterie Strom entnommen wird, können Elektronen zwischen den beiden Polen von der Anode zur Kathode fließen, und die chemische Reaktion findet unterbunden statt. Kein Elektrolyt kann Anode und Kathode perfekt isolieren, sodass alle Batterien mit der Zeit langsam an Ladung verlieren. Die meisten Bleiakkumulatoren verwenden mehrere Zellen, sodass in jeder Zelle gleichzeitig die gleiche chemische Reaktion stattfindet, ein Prozess, der das Spitzenentladepotential der Batterie erhöht und gleichzeitig die Gesamtleistung, die sie speichern kann, verringert.
Bei einem Bleiakkumulator wechselwirken sowohl die Anode als auch die Kathode chemisch mit der Elektrolytlösung. Bei einer geladenen Batterie besteht die Anode aus Blei und die Kathode aus Bleioxid. Beim Entladen der Batterie werden beide Elektroden in Bleisulfat umgewandelt, da das Elektrolytbad immer weniger sauer wird, bis nur noch Wasser in der Lösung verbleibt. Beim Laden eines Bleiakkumulators kehrt sich dieser Vorgang um und bei voller Ladung ist die Elektrolytlösung eines Bleiakkumulators ein stark saures Bad aus einem Drittel Schwefelsäure.
Dieser Batterietyp ist relativ einfach herzustellen, da alle notwendigen Materialien reichlich vorhanden sind. Aufgrund des relativ geringen Leistungsgewichts bei einem Bleiakkumulator müssen jedoch einige Kompromisse bei der Konstruktion eingegangen werden. Batterien, die viel Strom liefern, wie sie zum Starten von Kraftfahrzeugen verwendet werden, müssen durch die Kombination vieler kleinerer Batteriezellen mit breiten, dünnen und zerbrechlichen Elektroden hergestellt werden. Wenn über einen längeren Zeitraum Strom benötigt wird, müssen Bleiakkus weniger, dafür aber größere und langlebigere Zellen enthalten. Ein solcher Bleiakkumulator wäre eine schlechte Wahl zum Anlassen von Fahrzeugen, aber hervorragend geeignet, um kleine Mengen tragbaren Stroms für Computer-Backup-Geräte oder für Geräte wie elektrische Rasenmäher bereitzustellen, die nie weit von einer Stromquelle entfernt sein müssen.