Биологические эффекты лития в организме человека преимущественно связаны с центральной нервной, опорно-двигательной системой и щитовидной железой. В ЦНС литий может способствовать высвобождению магния из клеточных депо, тем самым замедляя проведение нервного импульса, что на уровне нервной системы в целом проявляется снижением возбудимости. На щитовидную железу литий, по-видимому, способен оказывать угнетающее влияние, тормозя высвобождение рилизинг-гормонов гипоталамуса и тиреотропина. Воздействуя на обмен углеводов, литий усиливает секрецию инсулина, приводя к активации утилизации глюкозы и синтеза гликогена. Соли лития в виде лекарственных препаратов используются в лечении психических, онкологических и некоторых других заболеваний. Исследование применяется для мониторинга терапии препаратами лития, диагностики отравления данным химическим элементом.