柠檬成熟时外皮通常呈亮黄色，未完全成熟时可能带有绿色斑块或整体偏黄绿色。
柠檬的颜色变化与其成熟度和品种密切相关。商业销售的柠檬多数在完全成熟前采摘，表皮以鲜黄色为主，表面可能有细小油胞凸起。黄色来源于类胡萝卜素等天然色素的积累，随着果实成熟，叶绿素逐渐分解，黄色愈发明显。部分特殊品种如青柠檬即使成熟也保持青绿色，这与基因决定的色素合成路径差异有关。
未成熟柠檬呈现绿色是因表皮含有较多叶绿素，这类果实酸度较高且香气不足。若储存环境温度过低或光照不足，成熟柠檬也可能出现局部返绿现象，但不影响食用安全性。柠檬颜色深浅与营养价值无直接关联，选购时更应关注果实硬度、表皮光泽度及是否有霉斑。
日常食用柠檬可切片泡水或榨汁，避免高温长时间浸泡以减少维生素C损失。胃酸过多者应控制摄入量，新鲜柠檬宜冷藏保存并尽快食用。柠檬皮中的芳香物质和类黄酮具有抗氧化作用，有机种植的柠檬皮经充分清洗后可连皮使用。