锂（Li）作为新兴产业发展不可或缺的战略性关键金属，其两种同位素6Li和7Li相对质量差可达17%，在构造演化等过程中因物理化学条件的变化会发生显著的同位素质量分馏，在地球上不同储库δ7Li差异可达60‰，具有极大的地球化学示踪潜力。亲石性和强流体活动性使Li广泛分布于地壳，在随流体迁移过程中，7Li更易于以四配位键的形式进入液相，使得自然储库流体中的δ7Li普遍更高。在低温条件下，Li同位素发生较大分馏，次生黏土矿物的生成是影响Li同位素分馏的重要因素；高温环境中，Li同位素分馏程度较低，主要受扩散作用和不同矿物的分配系数控制。多接收电感耦合等离子体质谱（Multi-collector Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry，MC-ICP-MS）和原位微区分析等Li同位素检测技术的快速发展与应用有效提高了Li同位素的分析精度（可达0.2‰），极大地推进了Li同位素在地学领域的应用。Li同位素很好地记录了板块俯冲阶段的脱水和交代作用，7Li随流体脱出并影响地幔楔与岛弧岩浆Li同位素组成，深部高温环境下Li的不分馏现象使得深部流体也与俯冲板块具有类似的低δ7Li值的特征，幔源捕虏体的Li同位素差异也反映了不同程度的交代作用。同时，Li同位素有效地应用于成矿和找矿研究，盐湖卤水中Li的来源主要以富Li母岩风化和底部热液携带为主，沉积物的溶解进一步促进Li的富集；低δ7Li的花岗伟晶岩型锂矿主要形成于岩浆分异后期。河流、雨水、气溶胶及黏土矿物形成等共同影响着表生作用下的Li同位素分馏。基于Li地球化学的特殊性和作为战略资源的重要性，本文介绍了Li及其同位素的地球化学性质和分布特征、分析技术及分馏机制，并全面综述了Li同位素在板块俯冲和壳-幔物质演化、成矿机制、地表风化、碳循环与人类活动等地学领域中的最新研究应用，以期为Li同位素在地球化学中的应用提供借鉴。若能在今后研究中提高Li同位素的测试精度、进一步明晰复杂条件下的Li同位素分离机制，必将发挥其在地学应用中的更多潜力。