Τα λεμόνια είναι εξαιρετικά όξινα. Οποιαδήποτε χημική ουσία με pH λιγότερο από 7 θεωρείται όξινο. Ο χυμός λεμονιού έχει pH περίπου 2,0, που κυμαίνεται μεταξύ 2 και 3. Για να το θέσουμε σε προοπτική, το pH του οξύ μπαταρίας (θειικό οξύ) είναι 1,0, ενώ το ρΗ ενός μήλου είναι περίπου 3,0. Το ξίδι (ένα ασθενές οξικό οξύ) έχει pH συγκρίσιμο με το χυμό λεμονιού, περίπου 2,2. Το ρΗ της σόδας είναι περίπου 2,5.
Ο χυμός λεμονιού περιέχει δύο οξέα. Ο χυμός είναι περίπου 5-8% κιτρικό οξύ, το οποίο αντιπροσωπεύει την ξινή γεύση. Τα λεμόνια περιέχουν επίσης ασκορβικό οξύ, επίσης γνωστό ως βιταμίνη C.
Παρόλο που τα λεμόνια είναι όξινα, η κατανάλωση χυμού λεμονιού δεν επηρεάζει πραγματικά το pH του σώματός σας. Η κατανάλωση χυμού λεμονιού αυξάνει την οξύτητα των ούρων, καθώς τα νεφρά απαλλάσσουν το σώμα από περίσσεια οξύ. Το pH του αίματος διατηρείται μεταξύ 7,35 και 7,45, ανεξάρτητα από το πόσο χυμό λεμονιού πίνετε. Ενώ ορισμένοι πιστεύουν ότι ο χυμός λεμονιού έχει αλκαλική επίδραση στο πεπτικό σύστημα λόγω της περιεκτικότητάς του σε ανόργανα άλατα, δεν υπάρχουν επιστημονικά δεδομένα που να υποστηρίζουν αυτόν τον ισχυρισμό.
Το οξύ στο χυμό λεμονιού θα προσβάλει το σμάλτο των δοντιών. Η κατανάλωση λεμονιών και η κατανάλωση χυμού λεμονιού μπορεί να σας θέσουν σε κίνδυνο για φθορά των δοντιών. Τα λεμόνια δεν είναι μόνο όξινα, αλλά περιέχουν επίσης εκπληκτικά υψηλή ποσότητα φυσικών σακχάρων, επομένως οι οδοντίατροι προειδοποιούν συνήθως τους ασθενείς να τα τρώνε.