以碳酸鋰為原料，與氫氧化鈣反應，可以制得一水氫氧化鋰。在此反應中，由于兩種原料的溶解度都比較小，所以必須充分攪拌。上述反應，只能得到含本品3.5%濃度的溶液，且碳酸鋰的溶解度會由于氫氧化鋰的生成而降低，并殘存在碳酸鈣的沉淀中而不溶解。
所以，隨著反應的進行，必須隨時除去碳酸鈣沉淀，并洗滌回收碳酸鋰。除去碳酸鈣沉淀后的母液，進一步減壓濃縮，可析出一水合物，分離后，在130～140℃下干燥，可得一水合物。將一水合物在150～180℃ 下干燥，可制得無水氫氧化鋰。
