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饮用柠檬水可帮助补充维生素C与水分，不过无法帮助排毒。
网路上有传言称「柠檬水可排毒」，但专家指出，目前没有任何证据显示，柠檬水可帮助排毒。据外媒《The Conversation》报导，饮用柠檬水可帮助补充维生素C与水分，不过无法帮助排毒，但有少量研究显示，饭前喝柠檬「汁」，可能可帮助降血糖。
澳洲南澳大学营养与食品科学专案负责人曼齐奥里（Evangeline Mantzioris）表示，水跟柠檬汁都能算是健康的食物，但两者合起来变成柠檬水，既不会变得更健康，也不太可能会变得不健康。
柠檬汁含有维生素C，若缺乏维生素C恐导致坏血病。曼齐奥里指出，若日常饮食中便很少吃到维生素C，那柠檬水可以帮助摄取维生素C；若日常饮食便已摄取足够，那多余的维生素C将会从尿液中排出。
柠檬汁的酸度会抑制唾液中的某种澱粉酶，进而延后这些澱粉在肠道被分解成葡萄糖的时间。
柠檬汁降血糖
柠檬汁对身体可能有其他好处，但研究至今仍无定论。一项研究显示，高血脂者连续喝8週柠檬汁，血压、体重或血脂都没有任何变化。另一项研究则发现，吃麵包时，相较于配茶、配水，配柠檬汁的话血糖会低一点；日本的一项小型实验也有类似结果，受试者在吃白饭前，先喝30克重掺过水的柠檬汁，可发现血糖会没那么高。
研究作者推测，可能与柠檬汁的酸度会抑制唾液中的某种澱粉酶有关，因澱粉酶未能从口腔就开始分解澱粉，进而延后这些澱粉在肠道被分解成葡萄糖的时间，可以降低血糖的高峰值。但推测尚未经过实验证实。
喝柠檬水留意牙齿酸蚀
有些人认为，喝柠檬水会让人更有精神。曼齐奥里指出，这更像是安慰剂效应，或是原本营养素就摄取不足，摄取不足的副作用可能是精力不足，透过柠檬水，补足营养素后，让人误以为可以提振精神。
曼齐奥里提醒，柠檬水是酸性的，可能会腐蚀珐瑯质。因此建议在饮用酸性饮料，包括：汽水和柳橙汁后，要记得用清水漱口，也能选择咀嚼无糖口香糖来刺激唾液分泌，或饮用时使用吸管，避免直接接触牙齿。同时不要立即刷牙，以免造成牙釉质损伤。
至于到底该不该喝柠檬水？曼齐奥里表示，若喜欢喝就喝，若不喜欢喝柠檬水，那也没什么损失，可以从其他水果、蔬菜中摄取维生素C。