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  白色單斜,鹼性晶體,無潮解性,在空氣中是穩定的。在水中的溶解度很小,因此可以通過用碳酸根離子沉澱溶液中鋰離子的方法來製備。溶解度隨溫度的升高而降低。從溶液中析出的碳酸鋰不含結晶水。由於鋰離子具有很強的極化性,因此碳酸鋰的熱穩定性比其他鹼金屬碳酸鹽要差一些,加熱到熔點以上時,便會發生分解,產生氧化鋰和二氧化碳。  將二氧化碳通入碳酸鋰的水懸浮液中時,碳酸鋰即轉變為酸式碳酸鋰而溶解。如果再將酸式碳酸鋰的溶液加熱,則又放出二氧化碳,並沉澱出碳酸鋰。碳酸鋰的這個性質可用於除去其中的雜質。

  碳酸鋰在精神科臨床的應用其實相當偶然。1940年初,氯化鋰曾代替氯化鈉用於高血壓和心臟病患者,以降低鈉離子的攝入量;後因其毒性作用而於1949年放棄使用。1949年,澳洲醫生約翰·凱德(John Cade)在研究躁鬱症的成因時估計它與尿酸有關,不過由於尿酸在水中的溶解性很小,難以進行動物實驗,而尿酸鋰是最易溶於水的尿酸鹽,於是他就用尿酸鋰來進行實驗。結果發現,接受過尿酸鋰的動物都變得十分溫馴和安靜,攻擊行為得到控制。經過進一步研究,他發現尿酸鋰中的鋰離子才是關鍵所在,於是他便進一步進行實驗,並在期刊上發表文章《鋰治療精神興奮》,正式將鋰引入精神科臨床用於躁狂症的治療。

  工業上碳酸鋰用於製造其他鋰鹽,如氯化鋰和溴化鋰等。它還在搪瓷、玻璃、陶瓷和瓷釉中作為氧化鋰的原料,也被加到電解制鋁的電解槽中,用以增加電流效率和降低電解槽的內阻和槽溫。在醫學上,則用於躁狂症的治療。
碳酸鋰(LiCO)是一種無色至白色結晶,能溶於水,但溶解性不佳。用於治療精神疾病,多用於躁狂症的治療。