檸檬酸根離子會與金屬陽離子形成絡合物。由于螯合作用，形成這些絡合物的穩(wěn)定常數(shù)相當大。因此，它甚至能與堿金屬陽離子形成絡合物。然而，當使用全部三個羧基形成螯合絡合物時，會形成7元或8元螯合環(huán)，在熱力學上通常不如較小的螯合環(huán)穩(wěn)定。因此，羥基可以去質(zhì)子化，形成更穩(wěn)定的五元環(huán)的一部分，如檸檬酸鐵銨（NH4）5Fe(C6H4O7)2·2H2O。 [7]
酯化反應：
檸檬酸可在其三個羧酸基團中的一個或多個基團上進行酯化，形成各種單酯、二酯、三酯和混合酯中的任何一種。如下圖所示：
天然檸檬酸在自然界中分布很廣，天然的檸檬酸存在于植物如檸檬、柑橘、菠蘿等果實和動物的骨骼、肌肉、血液中。人工合成的檸檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物質(zhì)發(fā)酵而制得的。
很多種水果和蔬菜，尤其是柑橘屬的水果中都含有較多的檸檬酸，特別是檸檬和青檸——它們含有大量檸檬酸，在干燥之后，含量可達8%（在果汁中的含量大約為47 g/L）。在柑橘屬水果中，檸檬酸的含量介于橙和葡萄的0.005mol/L和檸檬和青檸的0.30 mol/L之間。這個含量隨著不同的栽培種和植物的生長情況而有所變化 [14]。
檸檬酸循環(huán)（三羧酸循環(huán)）
檸檬酸是檸檬酸循環(huán)（又稱 TCA（三羧酸）循環(huán)）的中間產(chǎn)物，是動物、植物和細菌的核心代謝途徑。檸檬酸合成酶催化草酰乙酸（OAA）與乙酰輔酶A縮合形成含有3個羧基的檸檬酸。然后，檸檬酸鹽作為烏頭酸酶的底物，轉(zhuǎn)化為烏頭酸。這個循環(huán)以草酰乙酸的再生而結(jié)束。這一系列化學反應是高等生物三分之二的食物能量來源。漢斯-阿道夫-克雷布斯因這一發(fā)現(xiàn)獲得了1953年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。
檸檬酸鹽可被運出線粒體并進入細胞質(zhì)，然后分解為乙酰-CoA（用于脂肪酸合成）和草酰乙酸。檸檬酸鹽是這種轉(zhuǎn)化的正向調(diào)節(jié)劑，并對乙酰-CoA 羧化酶進行異構(gòu)調(diào)節(jié)，而乙酰-CoA 羧化酶是乙酰-CoA 轉(zhuǎn)化為丙二酰-CoA（脂肪酸合成的步）的調(diào)節(jié)酶。簡而言之，檸檬酸鹽被運輸?shù)郊毎|(zhì)中，轉(zhuǎn)化為乙酰-CoA，然后由乙酰-CoA 羧化酶轉(zhuǎn)化為丙二酰-CoA，而乙酰-CoA 羧化酶受檸檬酸鹽的異構(gòu)調(diào)節(jié)。
除此之外，檸檬酸鹽是骨骼的重要組成部分，有助于調(diào)節(jié)磷灰石晶體的大小
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