没切开的柠檬在阴凉干燥处常温保存即可延长保鲜期，也可冷藏或冷冻储存。保存方式主要有通风避光存放、冷藏保鲜、冷冻处理、单独隔离存放、表面干燥处理等。
完整柠檬表皮含天然抗菌成分，置于阴凉通风处可保存较长时间。选择竹篮或镂空容器盛放，避免使用密封塑料袋。存放环境温度保持在10-15摄氏度最为理想，同时要远离阳光直射和热源。定期检查有无霉变现象，及时剔除变质果实。
冰箱冷藏室下层抽屉适合存放柠檬，温度控制在4-8摄氏度。先用厨房纸包裹果实吸收表面水分，再放入透气保鲜袋中冷藏。注意不要与乙烯释放量大的水果混放，冷藏保存期可达一个月左右。取出使用时需恢复至室温，可更好保留汁液风味。
完整柠檬冷冻前需彻底清洗擦干，装入密封冷冻专用袋排出空气。零下18摄氏度冷冻可保存半年以上，解冻后适合榨汁或烹饪使用。冷冻会导致果肉细胞破裂，虽不影响风味但失去鲜食口感，建议按需分装避免反复冻融。
柠檬应与其他水果分开存放，特别是苹果、香蕉等乙烯释放量大的品种。乙烯会加速柠檬表皮老化，导致果肉脱水变干。若需混放可搭配具有乙烯吸收功能的活性炭包，或使用具有透气隔层的专用水果收纳盒。
新购柠檬可用软布蘸取少量食用白醋擦拭表皮，自然晾干后形成保护膜。处理后的柠檬能有效抑制霉菌滋生，但不宜用水冲洗破坏保护层。对于表面有蜡质的进口柠檬，建议用温水轻洗后彻底擦干再储存。
保存期间注意定期检查果实状态，出现霉斑或软化应立即丢弃。如需长期保存大量柠檬，可考虑制作柠檬干或柠檬蜜饯。日常取用后及时密封容器，避免潮湿空气进入。合理储存的柠檬能最大限度保留维生素C和芳香物质，建议根据实际食用量分批购买更新鲜的果实。
