リチウムは自然界で最も軽い金属で、密度は水の約半分であり、新エネルギー時代において最も戦略的に注目される金属となっている。最大の用途はリチウムイオン電池の核心材料である。携帯電話・ノートパソコン・タブレット端末といった民生用電子機器の電池はほぼ完全にリチウムに依存しており、電気自動車の大型パワーバッテリーや系統規模の蓄電所が世界のリチウム需要の急成長を牽引してきた。電気自動車1台の電池パックには数十キログラムのリチウムが使われる。電池以外では、リチウム系グリースは耐高温性と耐水性に優れ、自動車・軸受・産業機械の長寿命潤滑に広く用いられる。冶金分野では、銅やアルミニウムなどの溶錬時に脱酸・ガス除去剤として添加され、金属品質を改善する。ガラスやセラミックスにリチウムを加えると融点と熱膨張係数が下がり、耐熱調理器具や低膨張ガラスが得られる。医学では、炭酸リチウムが躁病性精神障害の治療に用いられる。これらの用途でリチウムが選ばれる理由は、原子量が小さく、電極電位が低いため、単位質量あたりに極めて多くの電気エネルギーを蓄えられる点にあり、この特性は他の金属の追随をほとんど許さない。
炭酸リチウム(Li2CO3)は最も基礎的なリチウム塩であり、ほぼすべてのリチウム製品の出発点で、電池正極材料・リチウム塩精製・抗躁薬の原料となる。水酸化リチウム(LiOH)は主にリチウム系グリースの製造に用いられるほか、高ニッケル三元系正極電池の重要原料でもある。二酸化炭素を強く吸収するため、潜水艦や宇宙船の空気浄化にも使われる。塩化リチウム(LiCl)は極めて吸湿性が高く、工業用除湿・空調システムの乾燥剤として、また金属リチウム抽出のための溶融塩電解に用いられる。スポジュメン(LiAlSi2O6)は現在、世界で最も重要なリチウム鉱石のひとつであり、オーストラリアなどの硬岩リチウム鉱山で主に採掘され、浮選・焙焼・酸浸出を経て炭酸リチウムが得られ、塩湖かん水と並ぶリチウムの二大資源のひとつとなっている。さらに、臭化リチウム(LiBr)は強い吸水性を生かし、大型セントラル空調の吸収式冷凍機に広く用いられ、塩化リチウムとともにHVAC業界におけるリチウム塩の安定したもうひとつの市場を形成している。