ลิเทียมไนเตรตถูกใช้เป็นสารเติมแต่งในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ โดยเฉพาะในแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการชาร์จและการคายประจุ รวมถึงช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ นอกจากนี้ยังใช้ในกระบวนการเชื่อมโลหะและแก้ว เนื่องจากมีคุณสมบัติในการลดจุดหลอมเหลวและช่วยให้การไหลของวัสดุเป็นไปได้ง่ายขึ้น ในอุตสาหกรรมพลังงานความร้อน ลิเทียมไนเตรตใช้เป็นส่วนประกอบของเกลือหลอมเหลว (molten salt) ที่ใช้เก็บพลังงานความร้อนในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบความเข้มข้น เนื่องจากสามารถเก็บความร้อนได้ดีในช่วงอุณหภูมิสูง ยังมีการนำไปใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยเกี่ยวกับวัสดุใหม่ๆ โดยเฉพาะในการสังเคราะห์ออกไซด์ของลิเทียมที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และบางครั้งใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการเคมีเฉพาะทาง