احتراق الليثيوم عملية نووية تحدث في النجوم القزمة البنية عند نحو ٢.٥×١٠^٦ كلفن، حيث تؤدي تفاعلات بروتونية إلى تحويل نظائر الليثيوم Li-6 وLi-٧ إلى نظائر بيريليوم ثم إلى نواتي هيليوم-٤ مع إطلاق طاقة ونيوترينو، ما يستهلك الليثيوم ويغير تركيب العناصر الخفيفة في النجم.
