يمكن تمييز ملح كلوريد الليثيوم عن ملح كلوريد البوتاسيوم عن طريق عدة طرق:
المظهر الخارجي: ملح كلوريد الليثيوم يكون عادة على شكل بلورات صغيرة شفافة أو بيضاء، بينما يكون ملح كلوريد البوتاسيوم على شكل بلورات كبيرة وشفافة.
الذوبانية: ملح كلوريد الليثيوم أكثر ذوبانية في الماء من ملح كلوريد البوتاسيوم، حيث يمكن أن يذوب كلوريد الليثيوم في الماء بنسبة تصل إلى 60 جزءاً في المئة، بينما يمكن أن يذوب كلوريد البوتاسيوم في الماء بنسبة تصل إلى 30 جزء في المئة.
التأثير على اللهب: عند إضافة ملح كلوريد الليثيوم إلى اللهب، يظهر لون وردي وأحمر، بينما عند إضافة ملح كلوريد البوتاسيوم يظهر لون بنفسجي.