隔夜的柠檬水若保存得当，未受到污染，且未发生变质，一般可以饮用，但长时间放置后，维生素C、叶酸等营养成分会氧化损失，因此柠檬水最好当天泡当天喝完。若柠檬水放置在温度较高、空气湿度较大或者粉尘较多的环境中，且密封不得当，较易滋生细菌，从而发生变质，因此，这种隔夜柠檬水不建议饮用，以免出现腹泻等症状。
柠檬皮中含类黄酮，具有辅助抗氧化、抗炎的特性，建议将果皮清洗干净后，带皮浸泡。对不能喝冷水的人群，可用50℃左右的水冲泡。建议选鲜柠檬泡水，新鲜柠檬富含柠檬酸、苹果酸、维生素C、钾、钙、镁等，而柠檬干随着水分蒸发营养所剩无几，且味道较淡。
柠檬水热量低、脂肪低、糖分低，适当饮用有助于促进肠道蠕动，加快新陈代谢，可以帮助抗氧化。大部分人都可饮用柠檬水，尤其是夏季食欲不佳时，柠檬水可提高食欲。但胃溃疡患者不宜饮用过浓、过冷的柠檬水，肥胖人群或血糖高患者饮用柠檬水时，应尽量避免加入蔗糖和蜂蜜。