ลิเธียมเมทอกไซด์ถูกใช้อย่างแพร่หลายเป็นเบสที่แรงในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยาเช่นเอสเทอริฟิเคชันและทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน มีประสิทธิภาพในการผลิตไบโอดีเซล โดยทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการแปลงไขมันและน้ำมันเป็นเอสเตอร์เมทิล ในอุตสาหกรรมการผลิตยา ถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์ส่วนประกอบยาสำคัญทางเภสัชกรรม (APIs) ต่างๆ เนื่องจากความสามารถในการอำนวยการให้เกิดการดิพรอโตเนชันและปฏิกิริยาการแทนที่นิวคลีโอฟิลิก นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นตัวเร่งในการเตรียมสารประกอบออร์กาโนลิเธียม ซึ่งเป็นสารกลางที่สำคัญในกระบวนการเคมีหลายอย่าง บทบาทของมันในปฏิกิริยาการพอลิเมอไรเซชัน โดยเฉพาะสำหรับการผลิตพอลิเมอร์เฉพาะทาง ก็ควรค่าแก่การกล่าวถึง นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของอิเล็กโทรไลต์