Lityumun bir değerlik elektronu vardır. Atomik lityum sayısı 3'tür ve elektronik yapılandırması [He] 2S1'dir. Yalnız değerlik elektronu, lityum atomunun çekirdeği etrafındaki ikinci yörüngeyi işgal eder.
Lityum yumuşak bir metaldir ve gümüş rengi beyazdır. Alkali metal olarak sınıflandırılır ve Periyodik Elemanlar Tablosunun 1. ve 2. periyotlarında bulunur. Atomik ağırlığı 6.941 atomik kütle birimi veya mol başına gramdır. Erime noktası 180.50 santigrat derece ve kaynama noktası 1.342 santigrat derecedir. Lityum, santimetre küp başına 0.534 gram yoğunluğa sahip oda sıcaklığında bir katıdır.