物理性质:在室温下，柠檬酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末，无臭、味极酸，在潮湿的空气中微有潮解性。它可以以无水合物或者一水合物的形式存在:柠檬酸从热水中结晶时，生成无水合物;在冷水中结晶则生成一水合物。加热到78℃时一水合物会分解得到无水合物。在15摄氏度时，柠檬酸也可在无水乙醇中溶解。
柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同，有无水柠檬酸C6H807也有含结晶水的柠檬酸2C6H807.H20、C6H807.H20或C6H807.2H20。
化学性质:从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质。加热至175℃时它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H+可以电离;加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。

无色半透明的结晶或白色的颗粒,或白色结晶状粉末，常含一分子结晶水，无臭，味极酸，溶于水、醇和乙.。其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。水溶液呈酸性。在干燥空气中微有风化性，在潮湿空气中有潮解性。175℃以上分解放出水及二氧化碳。