未开封的柠檬水放一晚上通常可以饮用，但需观察是否出现变质迹象。若储存环境温度较高或容器不洁净，可能导致细菌滋生。
柠檬水在室温下放置一夜后，若密封良好且环境温度较低，一般不会变质。柠檬中的酸性成分能抑制部分微生物生长，但维生素C会逐渐氧化流失。建议冷藏保存以延缓营养损耗，饮用前检查是否有异味、浑浊或悬浮物。
若环境温度超过25度或容器曾被打开，微生物繁殖速度加快，可能导致腹泻等胃肠不适。尤其使用蜂蜜调味的柠檬水更易滋生酵母菌，出现气泡或酸败气味时应丢弃。金属容器存放的柠檬水可能因酸性腐蚀产生有害物质。
日常建议将未饮用完的柠檬水密封冷藏，24小时内饮用完毕。胃肠敏感者或孕妇儿童饮用前适当加热杀菌。自制柠檬水可添加少量食盐延缓氧化，避免使用铝制或镀锌容器。外出携带建议用保温杯盛装并加入冰块，保持低温状态更安全。
