Мякоть плодов содержит значительное количество органических кислот (лимонная, яблочная), пектиновые вещества, сахара , каротин, фитонциды; витамины — тиамин, рибофлавин, аскорбиновая кислота, рутин, флавоноиды, производные кумарина, галактуроновую кислоту, сесквитерпены, гесперидин, эриоцитрин, эридиктиол.

В семенах имеются жирное масло и горькое вещество лимонин. Жирное масло найдено также в ветках и листьях В коре обнаружен гликозид цитронин.

Листья содержат 55—880 мг% витамина C

Характерный запах лимона обусловлен наличием эфирного (лимонного) масла в различных частях растения. Основные компоненты эфирного масла лимона — терпен, α-лимонен, цитраль, геранилацетат.

Средства с лимоном смягчают, отбеливают и омолаживают кожу, устраняют пятна и веснушки, заживляют трещины, лечат угревую сыпь.

Ногти от применения лимона перестают ломаться и становятся крепкими, а волосы приобретают гладкость и блеск, и рецептов, позволяющих этого добиться, можно найти множество.

Чаще всего лимон используется для ухода за жирной кожей: он дезинфицирует, сужает поры, восстанавливает в коже кислотно-щелочной баланс, уменьшает выработку кожного сала, устраняет появляющиеся прыщи.