הסוללה היא המרכיב החשוב ביותר של ציוד הסיגריות האלקטרוניות, מספקת חשמל לציוד הראשי, חימום חוטי החשמל וגורם לאטומייזר לעבוד. יש כל מיני סוללות בשוק.
סיגריות אלקטרוניות משתמשות בסוללות ליתיום יון. לסוללות ליתיום-יון יש צפיפות אנרגיה גבוהה ומתח מוצא ממוצע. פריקה עצמית קטנה והסוללה טובה, מתחת ל-2 אחוזים לחודש (ניתן למיחזור). אין אפקט זיכרון. טווח טמפרטורות העבודה רחב מאוד, מ-- 20 מעלות צלזיוס עד 60 מעלות צלזיוס. ביצועי מחזור מעולים, טעינה ופריקה מהירה, יעילות טעינה של עד 100 אחוז, הספק גבוה. חיים שימושיים ארוכים. הוא אינו מכיל חומרים רעילים ומזיקים ונקרא סוללה ירוקה. מתח הפעולה של סוללה בודדת יכול להגיע עד 3.7 - 3.8 וולט (3.2 וולט ליתיום ברזל פוספט), פי שלושה מזה של סוללות ניקל-מימן ישנות יותר. בנוסף, לסוללות ליתיום יון יש חיי מחזור ארוכים, בדרך כלל עד פי 500 או אפילו יותר מפי 1000, בעוד שפוספט ליתיום ברזל יכול להגיע ליותר מפי 2000, וחוסך בעלויות שימוש רבות. לסוללת הליתיום יון יש גם ביצועי בטיחות טובים, ללא זיהום וללא אפקט זיכרון. הוא אינו מכיל אלמנטים המזהמים את הסביבה, כגון קדמיום, עופרת וכספית. ואין "אפקט זיכרון".