Lithiumchlorid wird als Trockenmittel, in der Pyrotechnik, in Kältemaschinen, zur Herstellung von Mineralwasser und zum Löten von Aluminium verwendet. Der Stoff kommt als weißes, kristallines Pulver vor, das in Wasser löslich ist, Ethanol und Aceton.
Flüssiges Lithiumchlorid dient als Trockenmittel, das die Luftfeuchtigkeit in der Umgebungsluft um bis zu 15 Prozent reduzieren kann. Flüssige Trockenmittel, die Lithiumchlorid und Calciumchlorid kombinieren, erzeugen eine Substanz, die billiger als Lithiumchlorid, aber stabiler als Calciumchlorid ist. Lithiumchlorid kühlt Luft schnell ab, da die Chemikalie für ihr Gewicht als Feststoff eine enorme Menge an Wasser enthält. Der Stoff trocknet auch große Mengen an Industriegasen.
Lithiumchlorid ist ein roter Farbstoff in pyrotechnischen Anzeigen wie Feuerwerkskörpern. Lithiumchlorid oder jedes wasserlösliche Salz auf Lithiumbasis brennt beim Entzünden rot. Spezielle pyrotechnische Effekte können durch Mischen von ionischen Salzen mit brennbaren Flüssigkeiten wie Methylalkohol gezündet werden.
In den 1940er Jahren diente Lithiumchlorid als Ersatz für Kochsalz, aber einige Patienten starben an toxischen Lithiumkonzentrationen. Andere Lithiumverbindungen werden regelmäßig verwendet, wie beispielsweise Lithiumcarbonat in psychiatrischen Medikamenten.
Der menschliche Körper enthält normalerweise ungefähr 7 Milligramm Lithium zu einem bestimmten Zeitpunkt. Lithium kommt natürlicherweise in Pflanzen vor, da die Organismen die Substanz verwenden, um das Wachstum zu stimulieren. Der Kontakt mit reinem Lithium führt bei Mensch und Tier zu Blasenbildung.