氧化物體系的固體電解質主要包含鈣鈦礦結構的鋰鋼鈦氧化物（LLTO），石榴石結構的鋰鋼錯氧化物（LLZO），快離子導體（LISICON、NASICON）等，導鋰機制多為材料在微觀層面形成了結構穩定的鋰離子輸運通道。氧化物固體電解質最大的優勢即源于無機氧化物本征屬性：機械強度大，理化穩定性較高，耐壓能力強，制造復雜度不高。同時，經過部分元素摻雜后，稍高溫度條件下（如800C）氧化物固體電解質的鋰離子電導也可為實踐所接受。
氧化物固體電解質的不足也源于其無機氧化物本征屬性：對電極-電解質界面而言，界面接觸能力差、循環過程中界面穩定性也差，導致循環過程中界面阻抗提升較快，正負極有效容量發揮不足，電池壽命衰減較快；薄層化也較困難。所以，氧化物固體電解質多需要添加部分聚合物成分并配合微量離子液體/高性能鋰鹽-電解液，或采用輔助原位聚合等方式制造準固態電池，以保留部分安全性優勢并改善電解質-電極的界面接觸。