Unutrašnji otpor baterije sastoji se od tri dela: omske polarizacije (otpor provodnika) i elektrohemijske polarizacije i otpora koncentracijske polarizacije. Tokom procesa punjenja i pražnjenja, otpor se menja, a unutrašnji otpor se smanjuje tokom procesa punjenja. Nasuprot tome, unutrašnji otpor se povećava.
Temperatura takođe ima značajan uticaj na unutrašnji otpor baterija. U uslovima niske temperature kao što je ispod 0 stepena, za svakih 10 stepeni smanjenja temperature, unutrašnji otpor se povećava za oko 15%. Jedan od važnih razloga je povećanje specifične otpornosti zbog povećanja viskoziteta otopine sumporne kiseline. Na višim temperaturama, kao što je iznad 10 stepeni, brzina difuzije sulfatnih jona se povećava, a efekat polarizacije koncentracije će se značajno smanjiti, što rezultira smanjenjem polarizacionog otpora. Međutim, otpor provodnika raste s porastom temperature, ali je stopa povećanja relativno mala.
Unutrašnji otpor baterije povezan je sa veličinom struje pražnjenja. U slučaju trenutnog visokostrujnog pražnjenja, otopina sumporne kiseline unutar elektrodnog razmaka se brzo razrjeđuje, dok više od 90% molekula sumporne kiseline u otopini izvan otvora elektrode nema vremena da difundira u elektrodni razmak. Na taj način se povećava specifični otpor otopine u otvoru elektrode, a napon na terminalu značajno opada. Ali nakon prestanka pražnjenja, kako visoka koncentracija molekula sumporne kiseline difundira u pore ploče elektrode, specifični otpor otopine u porama ploče elektrode se smanjuje, a napon na terminalu raste.
Osim toga, unutrašnji otpor baterija s tankim pločama je znatno manji od otpora baterija s debelim pločama, jer ima više tankih ploča nego baterija s debelim pločama istog kapaciteta. Stoga je pri pražnjenju istom strujom gustoća struje tankih pločastih baterija manja, a njihova polarizacija na svakom polu je znatno manja.