بيروكسيد الليثيوم هو مسحوق أبيض أو مادة صلبة حبيبية صفراء رمادية. يهيج الجلد والعينين والأغشية المخاطية. يستخدم لإنتاج أكسجين عالي النقاء. يُستخدم بيروكسيد الليثيوم في أجهزة تنقية الهواء وهو أيضًا مصدر للأكسجين عالي النقاء. يعمل كعامل حفاز لبلمرة الستايرين إلى بوليستيرين. كما يُستخدم كعامل معالجة للبوليمرات الخاصة ومصدر للأكسجين في الأماكن المغلقة مثل الغواصات وأجهزة التنفس. صيغته الكيميائية هي Li2O2 وهو مستقر حراريًا في درجة حرارة الغرفة ويحتوي على 34.8٪ من الأكسجين النشط، وهي أعلى نسبة بين جميع بيروكسيدات المعادن.