Litokoala es un género extinto de marsupiales y, junto con Nimiokoala , está estrechamente relacionado con el koala moderno . Los tres géneros pueden haber divergido en una fecha anterior, aunque la desecación del continente y la expansión de los bosques de eucalipto hacia finales del Mioceno pueden haber retrasado la evolución de las características craneales exclusivas de los géneros modernos. Esto indica que cualquiera de los dos géneros fósiles podría ser un ancestro del género moderno, o que el género moderno tiene un ancestro común con ambos. Es necesario recopilar más material para mejorar sus relaciones taxonómicas.
El género vivió hace unos 10-16 millones de años en el Mioceno medio de Riversleigh , Queensland. Esta área se describe como un hábitat de selva tropical en el momento de la deposición de sedimentos . Tenía una dieta diferente a la de las especies modernas, con la sínfisis dental sin fusionar, lo que indica una dieta que era adecuadamente variada en la naturaleza, a diferencia de la naturaleza especializada de Phascolarctos . Se estima que el tamaño es solo la mitad del género moderno. Las adaptaciones craneales son intermedias entre la zarigüeya común de cola de cepillo y el koala actuales, con una divergencia menor con respecto a cualquiera de ellos.
Este género y Nimiokoala son similares en la mayoría de las características anatómicas hasta donde se sabe, excepto que Litokoala poseía un proceso mesatérico superficial, mientras que Nimiokoala tenía "una flexión basiooccipital-basiesfenoidal más marcada y una inserción posterior más extensa del pterigoideo ", [5] lo que hace que estas características sean basales en su posición taxonómica en relación con Phascolarctos . Las características basiocraneales (parte posterior del cráneo) son similares a Phascolarctos , mientras que las características anteriores (faciales) exhiben similitudes con el género Trichosurus . Solo se conocen fragmentos parciales, y solo se conoce la sección posterior del proceso cigomático del cráneo de L. kutjamarpensis .