Tính axít của axit citric là do ảnh hưởng của nhóm carboxyl –COOH. Mỗi nhóm carboxyl có thể cho đi một proton để tạo thành ion citrat. Các muối citrat dùng làm dung dịch đệm rất tốt. Do đó được dùng để hạn chế sự thay đổi pH của các dung dịch axít.

Do các ion citrat kết hợp với các ion kim loại để tạo thành muối. Phổ biến nhất là muối canxi citrat dùng làm chất bảo quản và giữ vị cho thực phẩm. Bên cạnh đó ion citrat có thể kết hợp với các ion kim loại tạo thành các phức dùng làm chất bảo quản và làm mềm nước.

Ở nhiệt độ phòng thì axít citric tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng dạng bột hoặc ở dạng khan hay là dạng monohydrat có chứa một phân tử nước trong mỗi phân tử của axít citric. Dạng khan thu được khi axít citric kết tinh trong nước nóng, trái lại dạng monohydrat lại kết tinh trong nước lạnh. Ở nhiệt độ trên 74^oC dạng monohydrat sẽ chuyển sang dạng khan.

Về mặt hóa học thì axít citric cũng có tính chất tương tự như các axít carboxylic khác.

Vì vậy khi nhiệt độ trên 175^oC thì nó phân hủy tạo thành CO₂ và nước.