Svaka baterija zahtijeva dvije elektrode – anodu i katodu – i elektrolit. Elektroni teku između elektroda izvan baterije i kroz elektrolit u njoj. Zatvoreni krug koji stvaraju ova dva toka elektrona koristi kemijsku energiju elektrolita i proizvodi električnu energiju u procesu. Ovaj proces je isti, bilo da se odvija u alkalnoj bateriji ili u cink-ugljičnoj bateriji.
U alkalnoj bateriji, anoda, odnosno negativna elektroda baterije, izrađena je od cinkovog praha. Cink se koristi u obliku praha jer granule imaju veliku površinu, što omogućuje povećanu brzinu reakcije i veće protoke elektrona. Ponekad se dodaje cink oksid kako bi se ograničila korozija anode.
Manganov dioksid se koristi kao katoda, odnosno pozitivna elektroda. U prirodi se javlja kao mineral piroluzit i obično se koristi i u obliku praha. Grafit se također dodaje katodi, kako bi se poboljšala njezina vodljivost.
Kalijev hidroksid se koristi kao elektrolit u alkalnoj bateriji, a ne amonijev klorid ili cink klorid – elektroliti koji se obično koriste s cink-ugljičnim baterijama. Ovaj spoj je također poznat kao kaustična potaša ili kaustična lužina. Dok se alkalne baterije nalaze u kućištu, još uvijek su sposobne ispuštati kalijev hidroksid, za koji se zna da uzrokuje iritaciju očiju i kože.
Dodatno, baterija uključuje separator. Ova komponenta služi za odvajanje elektrolita između pozitivne i negativne elektrode.
U usporedbi s cink-ugljičnom baterijom, njezinim glavnim konkurentom, alkalna baterija ima veću gustoću energije, kao i duži vijek trajanja. Međutim, ima visok unutarnji otpor. Što se baterija brže prazni, to je manji kapacitet ili opterećenje koje baterija može podnijeti.
Postoji niz alkalnih baterija koje se mogu puniti. Kemijski su iste kao i bilo koje druge alkalne vrste, ali se mogu puniti mnogo dulje od ostalih vrsta nealkalnih punjivih baterija. Postoje i tvrdnje da je moguće napuniti običnu bateriju pod vrlo specifičnim uvjetima, ali se to smatra opasnim.