Autobatterien sind notwendig, um Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor zu starten. Sie werden daher auch Starterbatterien genannt und kommen auch in Flugzeugen mit Gasturbine zum Einsatz. Bei Elektro- oder Hybridautos sind sie zudem für das Fahren an sich notwendig - ohne sie geht da nichts. Bei dieser Art von Akkumulator redet man allerdings von einer Traktionsbatterie. Die für gewöhnlich mit Blei funktionierende Autobatterie wird von der Lichtmaschine mit Energie versorgt und wieder aufgeladen. Schließlich wird die Batterie nicht nur zum Starten, sondern auf für den Betrieb immer mehr Funktionen im Fahrzeug gebraucht. Dazu gehört beispielsweise das Radio.
Viele Autofahrer haben es schon mal erlebt: Im Winter springt das Auto nicht an. In der Regel liegt das an der Autobatterie. Ausgekühlte Akkumulatoren haben einen hohen Innenwiderstand, was zu einem Spannungsabfall führt und die Kapazität reduziert. So schafft es die Batterie bei niedrigen Temperaturen nicht, die zum Starten erforderliche Stromstärke von 100 bis 1000 Ampere aufzubringen. Es ist daher empfehlenswert, die Leistung der Batterie vor Winterbeginn in einer Fachwerkstatt überprüfen zu lassen. Die Ladespannung sollte zwischen 13,8 und 14,4 V liegen.
Ein anderes Problem ist die Schlammbildung. Die in der Autobatterie enthaltenden Stoffe Blei, Bleidioxid oder Bleisulfat verändern sich im Laufe der Zeit und setzen sich am Boden ab. Dort befinden sich zwar Vertiefungen für diesen Schlamm, aber sind die irgendwann voll, kommt es zum Kontakt mit den Zellen und zum Ausfall dieser. Dieser Prozess kann auch bei häufiger Überladung der Batterie einsetzen, bei der sich die Pressung ebenfalls lockert. Autobatterien können sich übrigens selbst entladen - das passiert in erster Linie bei längeren Standzeiten. An den Platten kommt es zur Bildung von Bleisulfat, dessen Kristalle zusammenwachsen und immer härter werden. Die Kapazität des Akkulumators reicht dann nicht mehr zum Starten aus.
Moderne Autobatterien sind zwar wartungsfrei, doch ihr Flüssigkeitsstand sollte dennoch immer mal wieder gecheckt werden. Das geht inzwischen nur noch über Sichtprüfung. Der Flüssigkeitsspiegel über dem oberen Plattenrand muss etwa einen Zentimeter hoch sein, ansonsten sollte demineralisiertes Wasser nachgefüllt werden. Der Begriff des wartungsfreien Akkumulators ist normiert - je nach Temperatur des Einbauortes beträgt der Wasserverbrauch zwischen maximal 3 und 8 g pro Ah Nennkapazität nach 42 Tagen. Bei bis zu 16 g spricht man von einer wartungsarmen Autobatterie.
Wer eine neue Autobatterie kauft, muss seit 2009 Pfand an den Händler zahlen, wenn er diesem nicht die alte Batterie in die Hand drückt. So will es das deutsche Batteriegesetz (BattG).