Citroenen zijn extreem zuur. Elke chemische stof met een pH minder dan 7 wordt als zuur beschouwd. Citroensap heeft een pH van ongeveer 2,0, variërend van 2 tot 3. Om dat in perspectief te plaatsen, de pH van accuzuur (zwavelzuur) is 1,0, terwijl de pH van een appel ongeveer 3,0 is. Azijn (een zwak azijnzuur) heeft een pH die vergelijkbaar is met citroensap, ongeveer 2,2. De pH van frisdrank is ongeveer 2,5.
Citroensap bevat twee zuren. Het sap is ongeveer 5-8% citroenzuur, wat verantwoordelijk is voor de zure smaak. Citroenen bevatten ook ascorbinezuur, ook wel bekend als vitamine C.
Hoewel citroenen zuur zijn, heeft het drinken van citroensap echt geen invloed op de pH van je lichaam. Het drinken van citroensap verhoogt de zuurgraad van urine, omdat de nieren het lichaam overtollig maken zuur. De pH van het bloed wordt gehandhaafd tussen 7,35 en 7,45, ongeacht hoeveel citroensap je drinkt. Hoewel sommige mensen denken dat citroensap een alkaliserend effect heeft op het spijsverteringssysteem vanwege het mineraalgehalte, zijn er geen wetenschappelijke gegevens om deze bewering te ondersteunen.
Het zuur in citroensap tast het tandglazuur aan. Als u citroenen eet en citroensap drinkt, loopt u risico op tandbederf. Citroenen zijn niet alleen zuur, maar bevatten ook een verrassend hoge hoeveelheid natuurlijke suikers, dus tandartsen waarschuwen patiënten doorgaans voor het eten ervan.