Este bloque de s- organometálico compuesto adopta una oligomérica estructura, tanto en solución como en estado sólido.

[2]​ El cloruro de litio precipita desde el éter dietílico, ya que no forma un complejo fuerte con metillitio.

En contraste con el n-butillitio, el metillitio reacciona muy lentamente con tetrahidrofurano a temperatura ambiente, y las soluciones en éter son estables indefinidamente.

Aunque el metillitio puede utilizarse para quitar protones (hidrógeno), se emplea más comúnmente el n-butillitio, ya que es menos costoso y más reactivo.

El metillitio se utiliza principalmente como el equivalente sintético del anión metilo sintón.

[3]​ Se han preparado muchos otros compuestos metílicos con metal de transición.

En contraste, el grupo más voluminoso (terc-butil Li) 4 , donde las interacciones inter cluster están excluidos por efectos estéricos, es volátil, así como solubles en alcanos.

Mediante mediciones con espectroscopia infrarroja la fuerza del enlace C−Li se ha estimado en alrededor de 57 kcal / mol.