К насыщенному раствору хлорида, нитрата или сульфата лития прибавляют равный объем воды, а затем горячий раствор, содержащий теоретически рассчитанное количество соды или поташа:

Благодаря низкой растворимости (1,33 г при температуре 20°C в 100 г воды) карбонат выпадает в осадок. Его отфильтровывают, 2-3 раза промывают небольшими порциями горячей воды и высушивают при 60-80°C.

Для очистки карбонат можно перекристаллизовать. Приготовляют на холоде насыщенный раствор соли, профильтровывают его и нагревают до кипения. Растворимость при нагревании уменьшается (при 100°C растворяется в 100 г воды 0,72 г карбоната), часть карбоната выпадает в осадок. Горячий раствор отфильтровывают, осадок промывают один раз горячей водой и высушивают при 60-80°C. На воздухе карбонат лития устойчив.