鋰電池自燃的原因主要包括以下幾點：
內部短路。可能是由於電池濫用，如過充過放導致的支晶、電池生產過程中的雜質灰塵等，導致隔膜損壞，產生微短路。電能量的釋放導致溫升，溫升帶來的材料化學反應又擴大了短路路徑，形成更大的短路電流，這種互相累積的互相增強的破壞導致熱失控。
外部短路。在極限情況下，如果短路點越過整車熔斷器，同時電池管理系統（BMS）失效，較長時間的外部短路可能會導致電路中的連接薄弱點燒燬，極少數情況下會導致電池發生熱失控事件。
外部高溫。由於鋰電池結構的特性，高溫下，電解質、隔膜等會發生分解反應，多種反應導致大量熱量產生。隔膜融化導致內部短路，電能量的釋放又增大了熱量的生產，這種累計的互相增強的破壞作用導致電芯防爆膜破裂，電解液噴出，發生燃燒起火。
電池本身的質量問題。劣質電池或老化電池由於採用不合格的原材料、工藝，或隨着使用時間增長，內部結構不穩定，容易發生短路、熱失控等安全問題。
充電過程中的問題。包括過充、充電電流過大、充電環境不佳（如高溫、潮溼）等，這些因素都可能導致電池內部溫度升高，壓力增大，最終引發爆炸。
使用過程中的問題。如過載、短路、撞擊等，可能導致電池內部溫度升高，引發安全問題。
存放過程中的問題。存放在高溫、潮溼等惡劣環境下，或長期閒置導致的自放電現象，都容易導致電池內部結構不穩定，發生安全問題。
此外，鋰電池中的有機溶劑電解液和易燃的正負極隔膜也是自燃的原因之一。