成两种类，分别是热转换型核电池及非热转换型核电池。热转换型是运用会放出大量热能的同位素，（如钸238，锔244及锔242等）透过热电效应或光电效应（吸收被自行加热之同位素的红外线）来生产电力。而非热转换型核电池则使用同位素衰变时放出的β粒子，也就是直接用电子来发电，中间不涉及使用热力来产生电力，所以称为非热转换型的核电池。热转换型核电池的能量效率是0.1～5%，而非热转换型核电池则有6～8%。
非热转换型.射线电池用于从射线产生电流。一般来源是氚。