在自然界中锂以两种同位素：Li 和 Li 组成，后者较丰富（在自然界丰度约92.5%）。 两者皆有极低的核结合能（和在元素週期表中相邻的元素：氦和铍相比）。锂是唯一低原子序元素中可以透过核分裂产生净能的元素。两种锂原子核皆有较低的束缚能，低于除了氘及氦-3的其他稳定核素，因此，虽然它的原子量很小，在前32个元素中，锂在太阳系中的含量低于其中的25个。 据目前所知，锂有7个放射性同位素，最稳定的是半衰期为 838 ms 的 Li 和半衰期为 178 ms 的 Li，其他的放射性同位素半衰期皆少于 8.6ms