Wzór na tlenek litu to Li2O. Jego masa molowa wynosi 29,88 gramów na mol. Jest to biała substancja stała, o gęstości 2,013 grama na centymetr sześcienny, otrzymywanej ze spalania metalu litu w obecności tlenu atmosferycznego.
Tlenek litu można uzyskać przez termiczny rozkład nadtlenku litu, Li2O2, który także wytwarza tlen cząsteczkowy. Jego temperatura topnienia wynosi 2620 stopni Celsjusza, a jej temperatura wrzenia wynosi 4710 stopni Celsjusza. Reaguje gwałtownie z wodą, tworząc wodorotlenek litu. Jest stosowany w szkliwach ceramicznych jako topnik i reaguje ze związkami miedzi i kobaltu w celu wytworzenia pigmentów.