柠檬酸钠具有上述多种优良的性能，使得其具有十分广泛的用途。柠檬酸钠无毒性、具有pH调节性能及良好的稳定性，因此可用于食品工业。柠檬酸钠用作食品添加剂，需求量大，主要用作调味剂、缓冲剂、乳化剂、稳定剂和防腐剂等；另外，柠檬酸钠同柠檬酸配伍，用作各种果酱、果冻、果汁、饮料、冷饮、奶制品和糕点等的胶凝剂、营养增补剂及风味剂。

在水果罐头中添加柠檬酸可保持或改进馆藏水果的风味，提高某些酸度较低的水果罐藏时的酸度（降低pH值），减弱微生物的抗热性和抑制其生长，防止酸度较低的水果罐头常发生的胀罐和破坏。在糖果中加入柠檬酸作为酸味剂易于和果味协调。在凝胶食品如果酱、果冻中使用柠檬酸能有效降低果胶负电荷，从而使果胶分子间氢键结合而凝胶。

在新鲜的血液中加入柠檬酸钠，可以保持血液不会凝固作用，将新鲜的血液加入抗凝剂柠檬酸钠,静止一段时间后，血液出现分层现象，共分为三层，上层是血浆,呈淡黄色，半透明，中间一层是白细胞、血小板下层是红细胞呈暗红色，不透明的是红细胞。柠檬酸钠是一种有机化合物，外观为白色到无色晶体，无臭,有清凉咸辣味。常温及空气中稳定,在湿空气中微有溶解性,在热空气中产生风化现象。