Le fruit est une petite sphère de 3 à 4 cm de diamètre, parfois un peu en forme de cœur, entourée d'une enveloppe assez coriace d'aspect écailleux qui prend une couleur rose à rouge à maturité.
L'intérieur du fruit contient une partie pulpeuse, de couleur blanc vitreux, parfumée et juteuse, riche en vitamine C. Au centre du fruit se trouve la graine unique, de forme oblongue, de couleur brun vernissé, qui ressemble à un petit marron d'Inde allongé. Cette graine est toxique et ne doit pas être consommée.
Les fruits sont consommables crus, cueillis à maturité.
Juteux, sucrés, doux et agréablement parfumés, faciles à décortiquer et à déguster en une ou deux bouchées, les litchis sont des fruits qui sont généralement appréciés d'un grand nombre de personnes.
Comme celle des cerises, la production des litchis, que l'on appelle parfois «cerises de Chine», est saisonnière et survient en début d'été. Dans son pays d'origine et dans le reste de l'hémisphère nord, la saison des litchis correspond aux mois de juin et juillet, alors que dans les pays de l'hémisphère sud où leur culture a été introduite, les récoltes se tiennent en décembre et janvier et le fruit se trouve ainsi associé aux fêtes de Noël et du nouvel an. Les litchis se conservent bien pendant plusieurs jours s'ils sont enveloppés dans du papier et placés au réfrigérateur.
Après cueillette les litchis conservent leur bel aspect rouge assez peu de temps. Exposés à la chaleur et à la lumière, ils brunissent en quelques heures ce qui les rend moins attractifs quoique encore très savoureux. Pour prolonger la tenue des fruits, ils sont cueillis en grappes avec branches et feuillages et protégés de l'exposition au soleil. À La Réunion, les branchages sont ainsi fourrés dans de grands ballots en tissage grossier de vacoa et les marchands ne les sortent pour les placer sur leurs étals qu'au fur et à mesure de la vente. Pour l'exportation, les litchis sont généralement conditionnés dans des cartons et maintenus au frais, ce qui suffit à une bonne conservation de quelques jours dans le cadre d'expéditions rapides. Les meilleurs fruits sont ceux qui sont cueillis à maturité.
La première mention historique de la culture du litchi date de 111 avant J.-C.. Elle apparaît dans les registres royaux de l'empereur Han Wudi qui avait ordonné de planter des litchis dans l'enceinte du palais, plantations qui échouèrent en raison du climat trop rigoureux du nord de la Chine. Originaires de Chine, on en cultive également aujourd'hui en Afrique du Sud, à la Réunion et, en grande quantité à Madagascar, pays dans lequel la majeure partie de la production est exportée en France .