提味，柠檬酸本身是果汁的天然成分之一，在饮料中添加可以赋予产品水果风味，同时使酸度更醇厚，不会出现突兀的感觉；护色，柠檬酸能够控制酚酶的活性，抑制果蔬原料产生的酶促褐变反应，同时，其具有的防氧化增效效果，能提高护色剂的作用，起到双重护色作用；抑菌，柠檬酸能够有效调节pH，是通过调节环境体系起到抑菌防腐的作用。在独立的抑菌实验中，柠檬酸对多种细菌的抑菌效果还要优于防腐剂山梨酸钾。

因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。在所有有机酸的市场中，柠檬酸市场占有率 70%以上，到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂。柠檬中含有糖类、钙、磷、铁及维生素B1、B2、C等多种营养成分，此外，还有丰富的柠檬酸和黄酮类、挥发油、橙皮甙等。

柠檬酸为食用酸类，可增强体内正常代谢，适当的剂量对人体无害。在某些食品中加入柠檬酸后口感好，并可促进食欲，虽然柠檬酸对人体无直接危害，但它可以促进体内钙的排泄和沉积，如长期食用含柠檬酸的食品，有可能导致低钙血症。环境化学中，酸度指水中能与强碱发生中和作用的物质的总量，包括无机酸、有机酸、强酸弱碱盐等。