Theo Đông y, chanh vị chua ngọt, tính bình; vào vị. Có tác dụng sinh tân chỉ khát trừ thấp an thai. Dùng trong các trường hợp thử nhiệt phiền khát (cảm nắng, mất nước, khát nước, vật vã kích động); ăn kém, nhiễm độc thai nghén nôn ói, tăng huyết áp. Có thể dùng hằng ngày 50 - 100g bằng cách vắt nước hoặc ướp đường; nấu...
Vỏ của quả chanh chiếm 13-24% trọng lượng, chứa pectin, pectat Ca (26,2%), hợp chất flavonoid (0,55-0,75%) gồm hesperidin, naringin, neohesperidin, diosmin. Dược liệu có vị đắng, cay, mùi thơm, tính ấm, có tác dụng kích thích tiêu hóa, gây trung tiện, chữa đầy bụng, khó tiêu, nôn mửa, ho nhiều đờm. Liều dùng hằng ngày: 5-10g vỏ quả phơi khô dưới dạng nước sắc. Để chữa sốt cao, co giật ở trẻ em, lấy vỏ quả chanh giã nhỏ, gói vào vải sạch, xoa miết khắp người như kiểu đánh gió; kết hợp cho uống nhiều nước dịch chanh. Chất pectin ở phần xốp trắng của mặt trong vỏ quả có tác dụng cầm máu, chống tiêu chảy, thường phối hợp với kaolin. Vỏ quả chanh còn là nguyên liệu để sản xuất tinh dầu.
Tinh dầu lấy được bằng cách ép múi chanh có mùi thơm của chanh tươi. Thành phần của tinh dầu gồm citral (4-6%), D-limonen, camphen, terpinen, linalol, linalyl acetat, cadinen. Tinh dầu chanh dược dụng phải có ít nhất 3% citral. Tinh dầu chanh kích thích nhẹ đường tiêu hóa, tăng cường nhu động ruột, đẩy mạnh sự phân tiết dịch tiêu hóa giúp bài hơi và có tác dụng khử đờm. Dung dịch chế từ tinh dầu chanh (1 phần) với nước (10 phần) dùng xoa bóp lên da hoặc dùng tinh dầu chanh làm chất phụ gia cho vào nước tắm để chữa chứng hay hoảng hốt, sợ hãi, trầm uất. Một nghiên cứu cho thấy mùi thơm của tinh dầu chanh dưới dạng phun sương làm tỷ lệ sai sót trong đánh máy chữ giảm 54%. Hỗn hợp tinh dầu chanh và tinh dầu bạc hà làm cho con người làm việc tập trung hơn, nâng cao hiệu quả lao động.
Công dụng đối với bệnh sốt rét: Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), khoảng 219 triệu người mắc căn bệnh do muỗi gây ra này, trong đó có đến 660.000 ca tử vong mỗi năm. Để điều trị bệnh này, bệnh nhân thường được kê đơn thuốc có các tác dụng phụ và độc tính khá cao, ảnh hưởng không nhỏ tới hệ tiêu hóa, hệ thần kinh, hệ tim mạch, chức năng gan thận... Nhưng một nghiên cứu mới đây phát hiện nước cốt chanh có thể làm tăng đáng kể khả năng chữa bệnh khi kết hợp với thuốc điều trị thông thường, không chỉ thế còn làm giảm tác dụng phụ của thuốc.
Một nghiên cứu gần đây cho thấy trong các thành phần gây ngộ độc thực phẩm trong món gỏi hải sản, món ăn phổ biến ở các vùng ven biển nước Mỹ thường được chế biến từ cá (tôm) sống được loại bỏ hoàn toàn nhờ nước cốt chanh. Các nhà khoa học cũng phát hiện nước cốt chanh có thể dùng để khử trùng nước bằng cách diệt norovirus - nhóm virus gây bệnh tiêu chảy, nôn mửa, đau bụng - cũng như Escherichia coli. Nước cốt chanh cũng có thể diệt mầm bệnh tả - căn bệnh được cho rằng ảnh hưởng đến 3-5 triệu người và năm 2010 đã có 100.000-130.000 người tử vong.
Hỗ trợ cai thuốc lá: Mỗi năm, thuốc lá cướp đi sinh mạng của gần 6 triệu người trên thế giới. Một thử nghiệm lâm sàng so sánh giữa kẹo cao su chứa nicotine và chiết xuất từ nước chanh cho thấy loại nước này có thể sử dụng hiệu quả trong hỗ trợ cai thuốc lá.