Lithium ist das leichteste Metall der Natur, mit einer Dichte von etwa der Hälfte des Wassers, und es ist zum strategisch begehrtesten Metall der New-Energy-Ära geworden. Sein mit Abstand größter Verwendungszweck ist das Kernmaterial von Lithium-Ionen-Batterien: Batterien in Unterhaltungselektronik wie Mobiltelefonen, Laptops und Tablets beruhen fast vollständig auf Lithium, während die großformatigen Traktionsbatterien von Elektrofahrzeugen und die Batterien großskaliger Stromspeicher den raschen Anstieg der weltweiten Lithiumnachfrage getrieben haben, wobei ein einzelnes Elektrofahrzeugbatteriepaket mehrere zehn Kilogramm Lithium verbraucht. Über Batterien hinaus sind Lithiumseifenfette hoch temperatur- und wasserbeständig und werden vielfach für die langlebige Schmierung in Automobilen, Lagern und Industrieanlagen eingesetzt. In der Metallurgie wird Lithium als Desoxidations- und Entgasungsmittel dem Schmelzen von Kupfer, Aluminium und anderen Metallen zugesetzt, um die Metallqualität zu verbessern; der Zusatz von Lithium zu Glas und Keramik senkt den Schmelzpunkt und den Wärmeausdehnungskoeffizienten und ergibt hitzebeständiges Kochgeschirr und niedrigausdehnendes Glas. In der Medizin wird Lithiumcarbonat zur Behandlung manischer psychischer Störungen eingesetzt. Lithium wird für diese Anwendungen wegen seines geringen Atomgewichts und seines niedrigen Elektrodenpotentials gewählt, die es ihm erlauben, eine außergewöhnlich hohe elektrische Energie pro Masseneinheit zu speichern – eine Eigenschaft, die nur wenige andere Metalle erreichen.
Lithiumcarbonat (Li2CO3) ist das grundlegendste Lithiumsalz und der Ausgangsstoff fast aller Lithiumprodukte; es dient als Ausgangsmaterial für Kathodenmaterialien von Batterien, die Lithiumsalz-Reinigung und gegen Manie gerichtete Arzneimittel. Lithiumhydroxid (LiOH) wird vor allem zur Herstellung lithiumbasierter Fette verwendet und ist zudem ein wichtiger Rohstoff für Hochnickel-Ternärkathoden-Batterien; da es Kohlendioxid stark absorbiert, wird es auch zur Luftreinigung in U-Booten und Raumfahrzeugen eingesetzt. Lithiumchlorid (LiCl) ist äußerst hygroskopisch und wird als Trockenmittel in industriellen Entfeuchtungs- und Klimaanlagen sowie in der Salzschmelzeelektrolyse zur Gewinnung von metallischem Lithium eingesetzt. Spodumen (LiAlSi2O6) ist heute eines der weltweit wichtigsten Lithiumerze; die Hartgesteins-Lithiumminen in Australien und anderswo bauen es überwiegend ab, und es wird durch Flotation, Rösten und Laugung zu Lithiumcarbonat verarbeitet, womit es neben Solen aus Salzseen eine der beiden Hauptquellen für Lithium bildet. Darüber hinaus wird Lithiumbromid (LiBr) dank seiner starken Wasseraufnahme vielfach in Absorptionskältemaschinen großer zentraler Klimaanlagen eingesetzt und bildet zusammen mit Lithiumchlorid einen weiteren stabilen Markt für Lithiumsalze in der HLK-Branche.