Zu Nahrungsmitteln mit hohem Zitronensäuregehalt gehören alle Zitrusfrüchte, insbesondere Zitronen und Limetten. Andere Früchte, Tomaten, Wein, Sauerteigbrot, Käse, saure Bonbons und Erfrischungsgetränke können ebenfalls erhebliche Mengen an Zitronensäure enthalten.
Zitronensäure ist aufgrund ihres natürlich vorkommenden sauren Geschmacks oft ein Bestandteil in sauren Aromen für Süßigkeiten, Erfrischungsgetränke und Desserts. Es wird auch häufig als Konservierungsmittel, Emulgator oder Zusatzstoff für Vitamintabletten und -pulver verwendet. Zitronensäure hat zusätzliche Anwendungen als pH-Balancer in Lebensmittelfarben und Pharmazeutika. Es wird manchmal mit Vitamin C verwechselt, unterscheidet sich jedoch von Vitamin C.
Zitronensäure spielt eine wichtige Rolle im körpereigenen Stoffwechsel von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten in nutzbare Energie. Es hat auch eine lebenswichtige Funktion in den Knochen und bestimmt die Größe von Kalziumkristallen.
Bei manchen Menschen tritt die seltene Citronensäure-Intoleranz mit ähnlichen Symptomen wie Nahrungsmittelallergien auf. Diese Reaktion ist eigentlich eine Reaktion auf den Pilz Asperillus niger, der bei der künstlichen Herstellung von Zitronensäure verwendet wird. Dies ist nicht dasselbe wie eine Zitrusallergie, die im Allgemeinen eine milde Reaktion auf Zitrusproteine ist, einschließlich Reizerscheinungen im und um den Mundbereich. Diese Allergie ist auch selten.