柠檬酸作为酸味剂广泛应用于各种饮料和以及果汁的生产，使产品的酸味清爽可口，并有果味的香甜。柠檬酸本身是果汁的天然成分之一，不仅赋予饮料水果风味，而且具有增溶和缓冲以及抗氧化等作用。柠檬酸作pH值的调整剂，可使其pH值降低，抑制腐败微生物的繁殖。一般当pH值小于5.5时，大部分腐败细菌可被抑制。如当葡萄或其他酿酒原料成熟过度而酸度不足时，可以用柠檬酸调节，以防止所酿造的酒口味单薄，同时还有抗氧化和保护色素的作用，以保护果汁的新鲜感和防止变色。
此外柠檬酸作抗氧化剂的增效剂，如在切去皮后的果蔬原料中加入浓度为0.1%的抗坏血酸溶液可防止原料氧化褐变。通常以柠檬酸作为增效剂，以控制酚酶的活力，防止酶褐变。如添加柠檬酸可以改善冰激凌的口味，增加乳化稳定性，防止氧化作用。在果酱和果冻中同样可以增进风味，并有抗氧化作用。如各种肉类和蔬菜在腌制加工时，加入或涂上柠檬酸可以改善风味，除腥去臭，抗氧化。柠檬酸还可作为香料稳定剂添加到许多食品包装材料中去，起到保鲜除异味作用，如将添加1%柠檬酸等聚乙烯制成的膜用于包装鱼及其腌制品，三天后能明显降低异味。
柠檬酸钙用酸解，按溶液中柠檬酸含量确定的用量，一般过量不超过0.2%。酸解后，酸液进行过滤。柠檬酸溶液的净化通过吸附脱色和离子交换除去溶液中的色素、胶体和铁离子、钙离子、铜离子、镁离子等金属阳离子以及根离子等阴离子杂质。
处理柠檬酸生产废水比较常见的处理方法为生物法，生物法又分为厌氧生物法和好氧生物法在国外处理柠檬酸生产废水的主要方法为式厌氧污泥床，其处理废水的步骤如下。使废水在经过反应器底部之后进入到内筒，然后废水不断上升直至达到反应器的水分布器，再利用虹吸管将废水导入驯化好的污泥中，不断进行混合，将废水里的有机物分解成沼气，利用三相分离器将沼气、污泥与水分离并各自排出。