移动电源（英语：Power bank，Mobile power pack）是一种可随身携带、自身能储备电能、主要为手持式移动设备等消费电子产品（例如无线电话、笔记本电脑）充电的便携充电器，特别应用在没有外部电源供应的场合。其主要组成部分包括：用作电能存储的电池、稳定输出电压的电路（直流-直流转换器）及充电器电路用作为内置电池充电，有极少数移动电源没有充电电路，但现已近乎绝迹。
移动电源的出现源于智能手机的出现，功能较其之前的同类产品强大得多，用户频密使用令耗电量急增，特别是iPhone首创配上不可由用户更换的内置电池设计，电池耗尽时不可即时更换另一充满的电池，电池耗尽后要继续使用随身携带着的iPhone，使用移动电源是至今唯一的方法。及后也常用作为其他手持式移动设备在没有外部电源供应的场合充电，但由于其输出接口为通用性极高的USB接口，使其也被应用作为其他以USB接口作电源输入端的设备或设备供电，例如USB LED灯、USB电风扇等。
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移动电源的原理简单，在能找到外部电源供应的场合预先为内置的电池充电，即输入电能，并以化学能形式预先存储起来，当需要时，即由电池提供能量及产生电能，以电压转换器（直流-直流转换器）达至所需电压，由输出端子（一般是USB接口）输出供给所需设备提供电源作充电或其他用途。
移动电源有三个基本功能，包括能量存储、充电及供电。随不同设计、用途及操作便利的需要而加有其他功能，例如安全保护、电池状态检测及显示等。
为了在没有外部电源的情况下为其他设备供电，移动电源需要有电池作能量存储。大部分的移动电源使用的电池为锂离子电池（Li-ion）或锂离子聚合物电池（Li-PO），有少部分的移动电源使用镍氢电池（Ni-MH），早期也有些移动电源使用一次电池。
使用镍氢或一次电池的移动电源均容许用户自行更换电池，也有少部分使用锂离子电池的移动电源容许用户自行更换电池，这类移动电源所使用的电池多为常见及容量较大的18650锂离子电池。让用家可自行更换电池的好处是：
但由于必须使用标准尺寸的电池，可更换电池的移动电源的外观设计有相当限制，例如不可造得较薄。
锂离子电池（Li-ion）或锂离子聚合物电池（Li-PO）是当中不论是以重量计或以体积计，能量密度都是最高的，也即最轻及最细。此外，锂离子/离子聚合物电池在充电及放电过程中的效率也较高（浪费掉的能量/电较少）。但价格也是这些电池中最高，而且因为过充或过放也很容易使电池永久损坏，所以需要有较精密的电子线路控制充放电。由于锂离子/离子聚合物电池会在高温下会自燃，安全及稳定性成了极重要的要求，需要有可靠的安全保护电路防止任何导致超温的情况出现。
锂离子聚合物电池则没有硬的外壳，所以重量上锂离子聚合物电池会略微轻些，而且由于没有硬壳，便于制成特定尺寸以配合外观，但锂离子聚合物电池在充满电后体积会略为膨胀变大，需要在设计时预留空间，免得电池内压力过大而做成危险。
镍氢电池效率较低，而且也较重，但新的低自放电（低漏电）镍氢电池的自放电比锂离子电池还低，而且在寒冷环境的性能也比锂离子或锂离子聚合物电池佳。
而放电时，由于绝大部分的手持式移动设备等消费电子产品都接受USB接口标准的电源供电，所以移动电源的输出端大多跟从USB接口的机械及电器特性要求，结果输出电压基本都上是5V，有些移动电源设计成为笔记本电脑充电，笔记本电脑有要求非5V电源，所以有少数移动电源输出电压并非5V。由于高通快充的普及，市面上也出现支持快充的移动电源。由于电池电压与输出电压有差距，所以必须使用直流电压转换电路将电压转换致所需电压，要求由于考虑电池的耐用性（续航力），对直流电压转换电路的效率有一定要求。
现在的电池充电集成电路多含有多样功能，包括电池过高温及过低温的检测作出温度保护的功能（包括过高及过低），并基于电池温度控制及调整充电过程；调整充电速率所需的电压转换，这转换理论上可以线性电路方式对电池充电，但这样会浪费能量，所以移动电源可算是全都采用开关式电源方式作充电时的电压转换，有些集成电路甚至兼备充电及放电所需的电压转换功能，充电器也负责。充电器也负责在电池充满时停止充电。由于手持式移动设备等消费电子产品多使用USB micro B插座作充电接口，基于兼容性考虑，移动电源也多使用USB micro B插座作电压输入。
大部分的移动电源只有简单的显示功能作显示最基本的信息，这类产品多以一两枚单色或多色的LED作显示操作状态，有些会用数枚LED显示内部电池电量。有些移动电源能显示较多和复杂的信息，例如：
若支持快充，基本上微处理器或专用芯片是必需的。
锂离子电池或锂离子聚合物电池容易因处易不当而永久损坏或起火，所以若使用锂离子电池或锂离子聚合物电池，那就必需有专用的保护电路以防止损坏或危险。所需要的保护必需包括：
保护被触发后，通常在情况恢复正常后会自动解除，但过度放电保护需要手动按键或充电激活才能解除。
大部分锂离子电池集成了大部分保护功能在单一模块内，称为保护电路模块（Protection Circuit Module，PCM），并靠近电池，这类保护电路模块提供的保护包括：过压保护、过度放电保护、过流/短路保护，除此之外会有温度感测用的传感器，这传感器多为NTC热敏电阻，但保护电路模块不会有过温保护功能，过温保护功能是由充电电路或处理器配合保护电路模块上的温度传感器达成。
储备电能并为其他电子设备提供电源，这是所有移动电源都有的功能，但有些其他功能不是所有移动电源都有：
移动电源为 Android 手机充电（3.6V 升压 5V）
移动电源为 iPhone 充电（3.6V 升压 5V）
带包装的移动电源和充电线（3.6V 升压 5V）
采用 18650 锂电池的小米移动电源（3.6V 升压 5V）
采用聚合物电池的小米移动电源（3.6V 升压 5V）
为采用 18650 锂电池组的 DIY 移动电源充电（正在从 20V 降压至 14.4V）
