Niepowleczony metaliczny lit reaguje z wodą, tworząc bezbarwny roztwór wodorotlenku litu i gazowy wodór. Powstały roztwór jest zasadowy ze względu na powstające jony wodorotlenowe. Reakcja jest zarówno spontaniczna, jak i egzotermiczna, ale ilość wytworzonego ciepła jest niższa niż innych metali w grupie 1A.
Reakcja litu z wodą w celu wytworzenia wodorotlenku metalu i wodoru nazywa się hydrolizą. Wszystkie pierwiastki z grupy 1A ulegają hydrolizie po umieszczeniu w wodzie z powodu ich wysokiej elektropozytywności. Elektrony zewnętrznych powłok tej grupy są słabo przyciągane do jądra, chronione przed ładunkiem jądrowym przez wewnętrzne powłoki elektronów. Te zewnętrzne elektrony są łatwo wyrzucane z atomu w reakcjach chemicznych, wytwarzając jon dodatni o takiej samej konfiguracji elektronicznej jak najbliższy gaz szlachetny.
Pod wpływem działania wody atomy powierzchniowe litu zrzucają swoje zewnętrzne elektrony. Cząsteczki wody w pobliżu powierzchni litu dysocjują na grupy H- i -OH. Grupy ujemnie naładowane -OH wiążą się jonowo z dodatnio naładowanymi jonami litu, wytwarzając wodorotlenek litu, który jest rozpuszczalny w wodzie i dysocjuje z powrotem do swojej postaci jonowej natychmiast po utworzeniu. Tymczasem każda z dwóch dodatnich grup H otrzymuje dwa elektrony i wiąże się kowalencyjnie, tworząc wodór cząsteczkowy. Kiedy zgromadzi się wystarczająca ilość cząsteczek wodoru, powstaje pęcherzyk, który ewoluuje z roztworu.
