أكسيد الليثيوم هو قلوي قوي يمتص ثاني أكسيد الكربون والماء من الغلاف الجوي. يستخدم في تصنيع السيراميك وأنواع خاصة من الزجاج. وهو مادة صلبة بلورية بيضاء وقاعدة قوية تتفاعل مع الماء لتكوين هيدروكسيد الليثيوم. يستخدم كمساعد صهر في طلاء السيراميك، وكمادة مشابة مع الإيتريا في الطبقة السيراميكية العلوية من الزركونيا، وكقطب في بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في الأجهزة الإلكترونية مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والسيارات الكهربائية. كما يستخدم في تحضير هيدروكسيد الليثيوم وليثيوم المعدن بالتحليل الكهربائي.