Lithium có điểm sôi là 1.342 độ C và điểm đóng băng là 180,5 độ C. Do điểm đóng băng cao của lithium, nó tồn tại dưới dạng chất rắn ở nhiệt độ phòng.
Điểm đóng băng của liti giống như điểm nóng chảy của nó. Đó là nơi mà các pha rắn và lỏng của liti tồn tại ở trạng thái cân bằng. Mặc dù nhiệt độ nóng chảy của liti rất thấp so với nhiều kim loại chuyển tiếp, nhưng nó lại là kim loại kiềm cao nhất trong số các kim loại kiềm. Để so sánh, natri có nhiệt độ nóng chảy là 97,7 độ C, trong khi hydro có nhiệt độ nóng chảy âm 259,1 độ C, gần bằng không tuyệt đối.