Kim loại liti không được tráng phản ứng với nước tạo thành dung dịch liti hiđroxit không màu và khí hiđro. Dung dịch tạo thành là bazơ vì tạo thành các ion hydroxit. Phản ứng vừa tự phát vừa tỏa nhiệt nhưng nhiệt lượng tỏa ra thấp hơn các kim loại khác trong nhóm 1A.
Phản ứng của liti với nước để tạo ra một hiđroxit kim loại và hiđro được gọi là phản ứng thủy phân. Tất cả các nguyên tố của nhóm 1A đều bị thủy phân khi cho vào nước vì chúng có độ nhạy điện cao. Các electron của các lớp vỏ ngoài cùng của nhóm này bị hút yếu vào hạt nhân, bị các electron lớp vỏ bên trong che chắn khỏi điện tích hạt nhân. Các điện tử bên ngoài này dễ dàng bị đẩy ra khỏi nguyên tử trong các phản ứng hóa học, tạo ra ion dương có cùng cấu hình điện tử với khí quý gần nhất.Khi tiếp xúc với nước, các nguyên tử trên bề mặt của liti sẽ loại bỏ các electron bên ngoài của chúng. Các phân tử nước gần bề mặt liti phân ly thành các nhóm H– và –OH. Các nhóm –OH tích điện âm liên kết ion với các ion liti tích điện dương, tạo ra hiđroxit liti, có thể hòa tan trong nước và phân ly trở lại dạng ion của nó ngay sau khi hình thành. Trong khi đó, mỗi nhóm H– dương thu được hai điện tử và liên kết cộng hóa trị với nhau để tạo thành hydro phân tử. Khi có đủ các phân tử khí hydro kết hợp với nhau, chúng tạo thành bong bóng hình thành từ dung dịch.
