Lithi chloride chủ yếu được sử dụng để sản xuất lithi kim loại bằng cách điện phân LiCl/KCl nóng chảy ở nhiệt độ 450 °C (842 °F). LiCl cũng được sử dụng như một chất lỏng để hàn cho nhôm trong các phụ tùng ô tô. Nó được sử dụng như một chất chống ẩm để làm khô các dòng không khí. Trong các ứng dụng chuyên biệt hơn, lithi chloride được sử dụng trong tổng hợp hữu cơ, ví dụ, như một chất phụ gia trong phản ứng Stille. Ngoài ra, trong các ứng dụng sinh hóa, nó có thể được sử dụng để kết tủa RNA chiết xuất từ tế bào.[9]

Lithi chloride cũng được sử dụng như một chất tạo màu lửa để tạo ra ngọn lửa đỏ tối.

Lithi chloride được sử dụng như một tiêu chuẩn độ ẩm tương đối trong việc hiệu chuẩn máy đo độ ẩm. Ở 25 °C (77 °F) một dung dịch bão hòa (45,8%) muối sẽ mang lại một độ ẩm tương đương cân bằng 11,3%. Ngoài ra, lithi chloride tự nó có thể được sử dụng như một máy đo độ ẩm. Muối chloride này tạo thành một giải pháp tự nhiên khi tiếp xúc với không khí. Nồng độ LiCl cân bằng trong dung dịch thu được liên quan trực tiếp đến độ ẩm tương đối của không khí. Độ ẩm tương đối phần trăm tại 25 °C (77 °F) có thể được ước tính, với sai số tối thiểu trong phạm vi 10–30 °C (50–86 °F), từ phương trình bậc nhất sau đây: RH = 107.93-2.11C, với C là nồng độ LiCl, đơn vị phần trăm tính theo khối lượng.

LiCl nóng chảy được sử dụng để sản xuất ống nanô cacbon,[10] graphen[11] và lithi niobat.[12]

Muối này cũng được chứng minh là có đặc tính diệt sâu bọ mạnh và có hiệu quả chống lại sự gây hại của ký sinh trùng Varroa destructor trong quần thể ong mật.[13]