Hydroxit liti được sử dụng trong các thiết bị lọc điôxít cacbon để tinh chế các dạng khí hay không khí. Nó cũng được sử dụng như là môi trường truyền nhiệt hay chất điện giải trong pin/ắc quy, và như là chất xúc tác cho quá trình polyme hóa. Nó cũng được sử dụng trong công nghiệp gốm sứ, sản xuất các hợp chất khác của liti và trong este hóa, đặc biệt cho stearat liti (chất được sử dụng như là chất bôi trơn mục đích chung do nó hữu ích kể cả đối với nhiệt độ cao hay thấp và khả năng chống nước cao của nó).

Hydroxit liti được sử dụng trong các hệ thống tinh lọc khí thở cho các tàu vũ trụ (Các hộp nhỏ chứa hydroxit liti trong các khối LM và CM (sau khi biến đổi) cho các nhà du hành vũ trụ của Apollo 13), các tàu ngầm và các thiết bị thở để loại bỏ điôxít cacbon từ khí thở ra bằng cách tạo ra cacbonat liti và nước:[1]. Dạng hydroxit khan được ưa chuộng hơn do có khối lượng nhỏ hơn và sản sinh ít nước hơn trong các hệ thống cung cấp khí thở của tàu vũ trụ. 1 gam hydroxit liti khan có thể loại bỏ 450 cm3 khí điôxít cacbon. Dạng monohydrat mất nước ở nhiệt độ 100-110 °C.