水溶液呈中性或微鹼性。電解無水氯化鋰可生成金屬鋰和氯氣。 ，電解無水氯化鋰的吡啶溶液也可以沉積出金屬鋰。

氯化鋰可以形成多種水合物， 從LiCl-H2O的相圖可清楚看出其水合物有LiCl·H2O、LiCl·2H2O、LiCl·3H2O、LiCl·5H2O等幾種。結晶水的數目取決於結晶的溫度，溫度越低，水合度越高。

Li可以與氨形成配離子[Li(NH3)4]，因此氨氣在氯化鋰溶液中的溶解度比在水中的要大得多。與其他離子氯化物一樣，氯化鋰也可以在水溶液中提供氯離子和鋰離子，與其他某些離子沉澱出不溶的氯化物或鋰鹽，如氯化銀：

LiCl + AgNO3 → AgCl↓ + LiNO3 氯化鋰為氯化鈉型結構，其中的化學鍵並非典型的離子鍵，因此它可以溶於很多有機溶劑中，與乙醇、甲醇、胺類都可以形成組成不同的加合物。這個性質可用來從鹼金屬氯化物中分離出氯化鋰。

受鋰較小的離子半徑和較高的水合能的影響，氯化鋰的溶解度比其他同族氯化物都要大得多（83g/100mL，20 °C）。 它的水溶液呈鹼性。 氯化鋰溶解度表（H2O）0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃ 90℃ 100℃69.2g　　74.5g83.5g86.2g　　89.8g　　98.4g　　112g121g128g