柠檬变质可通过观察外观、闻气味、触摸质地、检查果肉颜色和品尝味道等方法辨别。变质柠檬通常表现为霉斑、酸腐味、软烂感、果肉褐变或异常苦味。
新鲜柠檬表皮呈亮黄色或青黄色，质地光滑紧实。变质柠檬可能出现局部或大面积霉斑，表皮皱缩凹陷，部分区域发黑或出现白色菌丝。若柠檬蒂部发霉，即使其他部位完好也不建议食用，霉菌可能已渗透内部。
正常柠檬散发清新柑橘香气，变质后会产生明显酸腐味或酒精发酵味。若切开后闻到刺鼻异味，说明果肉已腐败。需注意部分表面打蜡的柠檬可能掩盖异味，需结合其他方法综合判断。
新鲜柠檬按压时有弹性且重量感明显。变质柠檬因水分流失会变轻，按压后果皮凹陷难以回弹，严重时果皮破损渗液。若整颗柠檬软化如海绵状，或果皮与果肉分离，则已完全腐败。
切开后新鲜柠檬果肉呈半透明淡黄色，汁液充沛。变质柠檬果肉可能发褐发黑，局部干瘪或呈絮状腐烂，汁液浑浊带气泡。若发现果肉与囊瓣分离或出现透明粘液，表明微生物已大量繁殖。
轻微变质的柠檬可能仅表现为味道变淡，但严重变质时会有明显苦味或辛辣感。若食用后喉咙发痒或舌头发麻，应立即停止进食。需注意霉变柠檬即使切除腐烂部分，剩余果肉仍可能含有霉菌毒素。
储存柠檬时建议用厨房纸包裹后冷藏，避免潮湿环境加速霉变。切开的柠檬可用保鲜膜密封冷藏，最好两天内用完。购买时选择表皮无损伤、蒂部青绿的果实，常温保存不宜超过一周。若发现柠檬表面有油状物可能是打蜡处理，食用前需用盐粒搓洗去除。对于榨汁用途的柠檬，轻微表皮损伤不影响食用，但内部变质务必丢弃。日常可将柠檬切片冷冻保存，使用时直接取用无需解冻，但冷冻超过三个月风味会显著下降。
