Pojemność baterii określa, ile energii robot może przewozić w swoim akumulatorze. Podaje się ją najczęściej w kilowatogodzinach (kWh) i wraz ze zużyciem wyznacza czas pracy — czyli jak długo robot może działać na jednym ładowaniu. Dla mobilnego robota humanoidalnego, który nie może ciągnąć za sobą kabla, czas pracy jest jednym z najbardziej praktycznych i często ograniczających parametrów: nawet najbardziej zdolny robot jest bezużyteczny, jeśli co pół godziny musi wracać do ładowarki.
Rzeczywisty czas pracy dzisiejszych robotów humanoidalnych wynosi z grubsza kilka godzin i mocno zależy od rodzaju wykonywanej czynności. Zadania statyczne i manipulacyjne zużywają mniej energii niż dynamiczny chód, bieg czy noszenie ciężkich ładunków, gdzie aktuatory pobierają z baterii duże prądy. Konkretne wartości różnią się między robotami: Figure 02 i Optimus noszą baterie o pojemności około 2,3 kWh, lżejszy Unitree H1 ma mniejszy akumulator, rzędu poniżej 1 kWh. Producenci zazwyczaj podają czas pracy w godzinach, jednak warto traktować go orientacyjnie — silnie zależy od obciążenia.
Niemal wszyscy dzisiejsi producenci robotów humanoidalnych stosują akumulatory litowe, podobne do tych w samochodach elektrycznych, lecz w mniejszym i lżejszym wykonaniu. Tutaj pojawia się zasadniczy kompromis: większa bateria oznacza dłuższy czas pracy, ale też większą masę, którą robot musi nieustannie dźwigać i napędzać. Każdy kilogram baterii zmniejsza użyteczny udźwig i zwiększa zużycie energii. Projektanci starannie szukają więc równowagi między czasem pracy a masą.
Poprawę efektywności energetycznej wspomagają również inteligentne technologie napędu. Silniki BLDC potrafią podczas hamowania stawu odzyskiwać część energii z powrotem do baterii, a napędy quasi-bezpośrednie (QDD) zmniejszają straty w przekładniach. Praktycznym rozwiązaniem problemu krótkiego czasu pracy jest szybkie ładowanie lub wymienne baterie — robot w ciągu chwili wymienia rozładowany akumulator na naładowany i kontynuuje pracę, podobnie jak wymienia się baterie w elektronarzędziach. Czas pracy i ładowanie to zatem obszary, w których roboty humanoidalne muszą się jeszcze znacznie poprawić, aby mogły pracować przez pełną zmianę roboczą.