Il litio ha un punto di fusione di 180,54 C, un punto di ebollizione di 1342 C, un peso specifico di 0,534 (20 C) e un valenza di 1. È il più leggero dei metalli, con una densità circa la metà di quella dell'acqua. In condizioni normali, il litio è il meno denso degli elementi solidi. Ha il più alto calore specifico di qualsiasi elemento solido. Litio metallico ha un aspetto argenteo. Reagisce con l'acqua, ma non con la stessa forza del sodio. Il litio conferisce alla fiamma un colore cremisi, sebbene il metallo stesso bruci un bianco brillante. Il litio è corrosivo e richiede una gestione speciale. Il litio elementare è estremamente infiammabile.
Il litio viene utilizzato nelle applicazioni di trasferimento di calore. È usato come agente legante, nella sintesi di composti organici, e viene aggiunto a vetri e ceramiche. Il suo elevato potenziale elettrochimico lo rende utile per gli anodi della batteria. Il cloruro di litio e il bromuro di litio sono altamente igroscopici, quindi vengono usati come agenti essiccanti. Lo stearato di litio viene utilizzato come lubrificante ad alta temperatura. Anche il litio ha applicazioni mediche.
Il litio non si presenta libero in natura. Si trova in piccole quantità praticamente in tutte le rocce ignee e nelle acque delle sorgenti minerali. I minerali che contengono litio includono lepidolite, petiteite, ambliogonite e spodumene. Litio metallico viene prodotto elettroliticamente dal cloruro fuso.