La formula per l'ossido di litio è Li2O. La sua massa molare è di 29,88 grammi per mole. È un solido bianco, con una densità di 2,013 grammi per centimetro cubo, ottenuto dalla combustione del litio metallico in presenza di ossigeno atmosferico.
L'ossido di litio può essere ottenuto dalla decomposizione termica del perossido di litio, Li2O2, che produce anche ossigeno molecolare. Il suo punto di fusione è 2.620 gradi Fahrenheit, e il suo punto di ebollizione è 4,710 gradi Fahrenheit. Reagisce violentemente con l'acqua per produrre idrossido di litio. Viene utilizzato negli smalti ceramici come fondente e reagisce con i composti di rame e cobalto per produrre pigmenti.