柠檬富含维生素C、柠檬酸、膳食纤维等多种营养成分，具有促进消化、增强免疫力、抗氧化等功效。
柠檬是维生素C的优质来源，每100克柠檬约含22毫克维生素C。维生素C有助于促进胶原蛋白合成，维护皮肤健康，同时能增强免疫系统功能，帮助身体抵抗感染。维生素C还具有抗氧化作用，可中和自由基，延缓细胞衰老。对于牙龈出血、伤口愈合缓慢的人群，适量摄入柠檬有助于改善症状。
柠檬中柠檬酸含量高达5%-7%，是柑橘类水果中含量较高的。柠檬酸能刺激唾液和胃酸分泌，帮助分解食物中的蛋白质，改善消化不良症状。柠檬酸还能与钙结合形成可溶性钙盐，促进钙质吸收。但胃酸过多或胃溃疡患者应控制摄入量，避免刺激胃黏膜。
柠檬果肉和皮中均含有丰富的膳食纤维，尤其是果胶类物质。膳食纤维能增加饱腹感，延缓胃排空速度，有助于控制体重。同时可促进肠道蠕动，预防便秘。柠檬皮中的膳食纤维含量高于果肉，但食用时需注意彻底清洗去除表面农药残留。
柠檬皮和果肉中含有橙皮苷、柚皮素等多种类黄酮化合物。这些物质具有抗炎、抗过敏作用，能帮助降低血管通透性，改善微循环。研究显示类黄酮可能有助于降低心血管疾病风险，但需要更多临床证据支持。新鲜柠檬中类黄酮含量高于加工制品。
柠檬含有钾、钙、镁等多种矿物质。钾离子有助于维持正常血压和心脏功能，每100克柠檬约含138毫克钾。柠檬中的钙主要以柠檬酸钙形式存在，生物利用率较高。镁元素参与体内300多种酶促反应，对神经肌肉功能有重要调节作用。但柠檬矿物质总含量相对其他水果较低。
日常食用柠檬时建议将新鲜柠檬切片泡水饮用，水温不宜过高以免破坏维生素C。可搭配蜂蜜改善口感，但糖尿病患者需控制蜂蜜用量。柠檬汁可用于凉拌菜调味，减少食盐用量。胃酸过多者应避免空腹饮用柠檬水，牙齿敏感人群饮用后建议用清水漱口。柠檬皮经充分清洗后可制作茶饮或调味料，但市售柠檬可能存在打蜡情况，建议选择有机柠檬或使用小苏打水浸泡清洗。储存时可将完整柠檬置于阴凉通风处，切开的柠檬需用保鲜膜包裹冷藏并尽快食用。
