Der Innenwiderstand einer Batterie besteht aus drei Teilen: Ohmscher Polarisation (Leiterwiderstand) und elektrochemischem Polarisations- und Konzentrationspolarisationswiderstand. Während des Lade- und Entladevorgangs ändert sich der Widerstand und während des Ladevorgangs verringert sich der Innenwiderstand. Umgekehrt erhöht sich der Innenwiderstand.
Auch die Temperatur hat einen erheblichen Einfluss auf den Innenwiderstand von Batterien. Bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise unter 0 Grad, erhöht sich der Innenwiderstand bei jedem Temperaturabfall um 10 Grad um etwa 15 %. Einer der wichtigen Gründe ist die Erhöhung des spezifischen Widerstands aufgrund der Erhöhung der Viskosität der Schwefelsäurelösung. Bei höheren Temperaturen, beispielsweise über 10 Grad, erhöht sich die Diffusionsrate von Sulfationen und der Konzentrationspolarisationseffekt nimmt deutlich ab, was zu einer Verringerung des Polarisationswiderstands führt. Allerdings steigt der Leiterwiderstand mit steigender Temperatur, die Anstiegsgeschwindigkeit ist jedoch relativ gering.
Der Innenwiderstand einer Batterie hängt von der Größe des Entladestroms ab. Bei einer sofortigen Hochstromentladung verdünnt sich die Schwefelsäurelösung innerhalb des Elektrodenspalts schnell, während mehr als 90 % der Schwefelsäuremoleküle in der Lösung außerhalb des Elektrodenlochs keine Zeit haben, in den Elektrodenspalt zu diffundieren. Dadurch erhöht sich der spezifische Widerstand der Lösung im Elektrodenloch und die Klemmenspannung sinkt deutlich. Nachdem die Entladung jedoch aufgehört hat, da die hohe Konzentration an Schwefelsäuremolekülen in die Poren der Elektrodenplatte diffundiert, nimmt der spezifische Widerstand der Lösung in den Poren der Elektrodenplatte ab und die Klemmenspannung steigt an.
Darüber hinaus ist der Innenwiderstand von Dünnplattenbatterien deutlich kleiner als der von Dickplattenbatterien, da bei gleicher Kapazität mehr dünne Platten als Dickplattenbatterien vorhanden sind. Daher ist beim Entladen mit dem gleichen Strom die Stromdichte von Dünnplattenbatterien geringer und ihre Polarisation an jedem Pol ist viel kleiner.