從結構上講檸檬酸是一種三羧酸類化合物，并因此而與其他羧酸有相似的物理和化學性質。檸檬酸是一種較強的有機酸，有3個H⁺可以電離。 ^[1]

在室溫下，檸檬酸為白色結晶性粉末，無臭、味極酸 ^[2] ，密度1.542g/cm³，熔點153-159℃，175℃以上分解釋放出水及二氧化碳。檸檬酸易溶于水和乙醇，20℃時溶解度為59%，其2%水溶液的pH為2.1。檸檬酸結晶形態因結晶條件不同而存在差異，在干燥空氣中微有風化性，在潮濕空氣中有吸濕性，加熱可以分解成多種產物，可與酸、堿、甘油等發生反應。 ^[3]

檸檬酸的電離常數為：pK₁=3.13；pK₂=4.76；pK₃=6.40，從電離常數來看，檸檬酸酸性比較強。檸檬酸電離后主要存在形式和pH有關。在化學鍍鎳操作的pH值條件下，絕大部分檸檬酸都已電離成三價的檸檬酸根離子。

天然檸檬酸在自然界中分布很廣，天然的檸檬酸存在于植物如檸檬、柑橘、菠蘿等果實和動物的骨骼、肌肉、血液中。人工合成的檸檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物質發酵而制得的。

很多種水果和蔬菜，尤其是柑橘屬的水果中都含有較多的檸檬酸，特別是檸檬和青檸——它們含有大量檸檬酸，在干燥之后，含量可達8%（在果汁中的含量大約為47g/L）。在柑橘屬水果中，檸檬酸的含量介于橙和葡萄的0.005mol/L和檸檬和青檸的0.30mol/L之間。這個含量隨著不同的栽培種和植物的生長情況而有所變化。 ^[4]堿性枸櫞酸銅試液