核能電池可分為高電壓型和低電壓型兩種類型。核能電池又叫放射性同位素電池，它是通過半導體換能器將同位素在衰變過程中不斷地放出具有熱能的射線的熱能轉變為電能而制造而成。

核能電池可分為高電壓型和低電壓型兩種類型。

按能量轉換機制，它可分為九類之多：直接充電式核能電池、氣體電離式核能電池、輻射伏特效應能量轉換核能電池、熒光體光電式核能電池、熱致光電式核能電池、溫差式核能電池、熱離子發射式核能電池、電磁輻射能量轉換核能電池和熱機轉換核能電池等。

目前應用最廣泛的是溫差式核能電池和熱機轉換核能電池。

高電壓型

高電壓型核能電池以含有β射線源(鍶-90或氚)的物質制成發射極，周圍用涂有薄碳層的鎳制成收集電極，中間是真空或固體介質。以氚為放射源的試驗電池,直徑為9.5毫米，長度為13.5毫米，電壓500伏時電流為160皮安，12年衰降50%(若用鍶-90，25年衰降50%)。

低電壓型

低電壓型核能電池又分為溫差電堆型、氣體電離型和熒光-光電型三種結構。溫差電堆型的原理同以放射性同位素為熱源的溫差發電器相同，故又稱同位素溫差發電器。氣體電離型核能電池是利用放射源使兩種不同逸出功的電極材料間的氣體電離，再由兩極收集載流子而獲得電能。這種電池有較高的功率。熒光-光電型核能電池利用放射性同位素衰變時出現的射線激發熒光材料發光，再使用光電轉換板(太陽能電池板)將熒光轉化為電力。這種電池效率較低。