Напряжение полностью заряженного свинцово-кислотного элемента составляет 2,1 В. Номинальное напряжение элемента принимается 2 В. Все применяемые батареи, состоящие из ряда последовательно соединённых элементов (секций, в просторечии иногда «банок»), имеют номинальные напряжения, кратные 2 В.

Свинцово-кислотные АКБ обладают уникальным свойством автоматической остановки заряда и резкого роста напряжения, как и резкого падения зарядного тока, при полном заряде. Значительным преимуществом является также её относительная безопасность при разрушении, например при аварии, хотя и использование литий-ионных или литий-железо-фосфатных аккумуляторов^[1][2][3] также возможно.

• Номинальное напряжение:
  • 6 В — до конца 1940-х годов практически все автомобили имели шестивольтовое электрооборудование. Сегодня аккумуляторы с напряжением 6 В применяются только в особо лёгкой мототехнике.
  • 12 В — в данный момент во всех легковых автомобилях, большинстве грузовых автомобилей и автобусов с бензиновыми двигателями, а также в большинстве мотоциклов используются аккумуляторы с таким значением напряжения.
  • 24 В — используются на тяжёлых грузовых автомобилях и автобусах с дизельными двигателями, троллейбусах, трамваях, а также на военной технике с дизельными двигателями.

Напряжение без нагрузки (напряжение при снятых клеммах) аккумулятора можно связать с примерным уровнем заряда. Если аккумулятор находится на транспортном средстве, напряжение без нагрузки измеряется, когда двигатель остановлен, а нагрузка полностью отключена (сняты клеммы). Полностью заряженный аккумулятор должен иметь напряжение на свободных клеммах 12,8 В. При этом напряжение без нагрузки зависит от температуры и плотности электролита при полном заряде. Плотность электролита при одном и том же уровне заряда также зависит от температуры (обратная зависимость).

Степень заряженности оценивают на отключённом от нагрузки аккумуляторе не менее чем через 6 часов покоя, а также при комнатной температуре. В случае температуры, отличной от комнатной, вносится температурная поправка. В среднем считается, что падение температуры на 1 °C от комнатной снижает ёмкость примерно на 1%, таким образом, при -30 °C ёмкость автомобильной АКБ будет равна примерно половине от ёмкости при +20 °C. Напряжение аккумулятора без нагрузки можно также определить по приведённой таблице