Atombatterier kan klassifiseres av energiovergang teknologi i to hovedgrupper: og . De termiske typene omdanner noe av varmen som genereres av atomnedbrytningen til elektrisitet. Det mest bemerkelsesverdige eksemplet er en radioisotopgenerator (RTG), ofte brukt i romfartøy. De ikke-termiske omformerne trekker ut energi direkte fra den utsendte strålingen, før den brytes ned til varme. De er lettere å miniatyrisere og krever ikke en termisk gradient for å fungere, så de er egnet for bruk i småskala applikasjoner. Det mest bemerkelsesverdige eksemplet er den betavoltaiske cellen.