L'oxyde de lithium est un composé chimique de formule LiO. Il se forme avec de petites quantités d'hydroxyde de lithium LiOH lorsque le lithium métallique brûle dans l'air et se combine avec l'oxygène et l'eau atmosphériques : 4 Li + → 2 LiO 4 Li + 2 HO + → 4 LiOH L'oxyde de lithium présente à l'état solide une structure cristalline de type antifluorine, c'est-à-dire une structure calquée sur celle du fluorure de calcium CaF mais où les cations et les anions y jouent le rôle opposé. À l'état gazeux fondamental, la molécule LiO est linéaire, contrairement aux résultats prévus par la théorie VSEPR (d'après laquelle la molécule LiO devrait avoir la même forme que la molécule d'HO), ce qui est cohérent avec une géométrie gouvernée par les liaisons ioniques. LiO résulte de la décomposition thermique du peroxyde de lithium Li et attaque la silice à température élevée.