Una batteria NaS contiene  zolfo liquido (fuso)  all'elettrodo positivo e sodio liquido(fuso)  all'elettrodo negativo come materiali attivi separati da un elettrolito di ceramica b-allumina solida. L'elettrolito permette soltanto agli ioni positivi del sodio di passarvi attraverso unendosi con lo zolfo per formare i polisolfuri di sodio:  2Na + 4S = Na2S4 (fase di scarica)

Il processo è reversibile e nella fase di carica l'energia elettrica induce i polisolfuri di sodio a liberare gli ioni positivi che attraversano l'elettrolito per ricombinarsi come sodio elementare, la cella ha ha circa 2V di tensione e nonostante funzioni a 300°C è accreditata di una elevata efficienza (circa 89%)

In Giappone vi sono 30 installazioni di questo sistema per un totale di 20MW, il sistema con maggior potenza è di 6 MW. Per la commercializzazione è prevista una taglia di 50 kW-360kWh e dovrebbe essere disponibile a breve termine. E' sviluppata anche per sistemi di autotrazione

Attualmente le batterie Na-S detengono il record di capacità per singolo impianto con una installazione in Giappone di 8 MW - 57 MWh. www.electricitystorage.org/Oct_2004.pdf