ลิเธียมออกซาเลตถูกใช้หลักในการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์วัสดุแคโทด บทบาทของมันในการเพิ่มประสิทธิภาพและความเสถียรของแบตเตอรี่ทำให้มีคุณค่าต่อการพัฒนาระบบกักเก็บพลังงานสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในปฏิกิริยาเคมีบางชนิดในฐานะสารรีดิวซ์หรือตัวเร่งปฏิกิริยา โดยเฉพาะในการสังเคราะห์อินทรีย์ ในเคมีวิเคราะห์ ลิเธียมออกซาเลตถูกนำมาใช้ในการปรับเทียบเครื่องมือและมาตรฐานสารละลายเนื่องจากคุณสมบัติที่กำหนดไว้ชัดเจน การประยุกต์ใช้ขยายไปสู่การวิจัยและพัฒนาในวิทยาศาสตร์วัสดุ ซึ่งมีส่วนช่วยในการศึกษาสารประกอบฐานลิเธียมและการใช้งานที่เป็นไปได้ในเทคโนโลยีขั้นสูง