Liti oxit được sử dụng làm chất thông lượng trong men sứ; và tạo ra màu xanh da trời với đồng và màu hồng với cobalt. Liti oxit phản ứng với nước và hơi nước, tạo thành liti hyđroxit và do vậy phải cách ly khỏi các chất trên.

Việc sử dụng nó cũng đang được nghiên cứu để đánh giá quang phổ phát xạ không phá huỷ và giám sát sự xuống cấp trong các hệ thống lớp phủ rào cản nhiệt. Nó có thể được thêm vào như là một chất phụ gia trộn với yttria trong lớp phủ gốm sứ zirconi, mà không làm giảm đáng kể tuổi thọ của lớp phủ. Ở nhiệt độ cao, liti oxit phát ra một mô hình quang phổ rất dễ phát hiện, và tăng cường độ cùng với sự xuống cấp của lớp phủ. Việc áp dụng nó sẽ cho phép theo dõi tại chỗ các hệ thống như vậy, tạo ra một phương tiện hiệu quả để dự đoán tuổi thọ cho đến khi hỏng hoặc đến thời gian cần phải bảo trì của thiết bị.

Lithium kim loại có thể thu được từ liti oxit bằng điện phân, giải phóng oxy như một sản phẩm phụ.