Los cargadores de baterías funcionan esencialmente mediante la alimentación de una corriente eléctrica en las baterías durante cierto periodo de tiempo hasta que las células en su interior retienen parte de la electricidad que pasa a través de ellas. Los cargadores suministran una tensión/corriente constante hasta que se apagan. Los cargadores más sofisticados utilizan una carga "de goteo" más pequeña y sutil para duraciones más largas.

La sobrecarga es un problema común, puesto que puede resultar en la acumulación de presión y sobrecalentamiento que hace que las baterías se rompan, filtren químicos o gas y, en casos extremos, que estallen. La evolución de los cargadores ha llevado a la creación de cargadores de temporizador que se apagan automáticamente después de un tiempo establecido. Los cargadores premium utilizan circuitos electrónicos para medir cuánta carga hay dentro de las baterías mediante la medición de las variaciones en las tensiones de la batería y la temperatura de las células. Dichos cargadores interrumpen la corriente o cambian a una carga de goteo baja a medida que la batería está casi cargada.

Los diferentes cargadores están diseñados para cargar en diferentes corrientes/tensiones a distintas tasas. Por lo tanto, es una regla que los cargadores adecuados para una batería pueden no serlo para otras. Es importante que el cargador coincida con la tensión y corriente correcta para las baterías.

Un cargador común sería el cargador nocturno. Al ser un cargador lento, aplica una carga constante de aproximadamente una décima parte de la capacidad nominal y no tiene ninguna detección de carga completa. En sobrecarga, estos cargadores se vuelven calientes al tacto. Dichos cargadores se encuentran a menudo en cargadores de consumo baratos para baterías AA y AAA comunes.

Por otro lado, un cargador rápido, indica que el cargador está listo y cambia a una carga de goteo (mantenimiento) cuando las baterías están totalmente cargadas. Estos cargadores tienen sensores de temperatura incorporados y se encuentran en productos de consumo.