柠檬茶在室温下放置超过4小时不建议饮用，冷藏保存可延长至24小时。影响饮用安全性的主要因素有温度变化、糖分含量、容器密封性、微生物繁殖速度、个人肠胃敏感度。
1、温度变化
常温环境会加速柠檬茶变质，高温季节细菌繁殖速度更快。茶饮在20-30摄氏度环境下，微生物每20分钟可增殖一代。冷藏能显著抑制细菌活性，但开封后即使冷藏也需尽快饮用。
2、糖分含量
含糖量高的柠檬茶更易滋生霉菌和酵母菌。自制柠檬茶若添加蜂蜜或糖浆，在室温下3小时就可能出现发酵现象。无糖柠檬茶相对耐存放，但维生素C会随氧化流失。
3、容器密封性
使用非密封杯装柠檬茶时，空气中的微生物和灰尘会污染饮品。玻璃瓶密封性优于塑料杯，但反复开合仍会引入细菌。真空保温杯可延缓变质，但内部橡胶圈可能藏匿霉菌。
4、微生物繁殖
柠檬中柠檬酸虽有一定抑菌作用，但茶多酚氧化后抗菌能力下降。常见污染菌种有大肠杆菌、金黄色葡萄球菌，饮用变质茶饮可能导致急性胃肠炎。
5、个体差异
儿童、孕妇及胃肠功能弱者对变质食物更敏感。部分人群饮用隔夜柠檬茶会出现腹胀腹泻，与茶多酚氧化产物刺激肠道有关。糖尿病患者需特别注意含糖茶饮的储存安全。
建议现泡现饮柠檬茶以获得最佳风味与营养，夏季外出携带建议使用保冷杯并2小时内饮用完毕。制作时可挤入柠檬汁后尽快喝完，避免维生素C大量流失。若发现茶汤浑浊、产生气泡或异味应立即丢弃，肠胃不适人群可改用新鲜柠檬片冲泡温水饮用。注意观察饮用后身体反应，出现腹痛腹泻症状需及时就医。