因為該化合物具有優雅類似醚的香味。應用於某些特殊介質時，不僅可以替代檸檬縮醛，而且還優於這種縮醛。它也適用於古龍水和花香配方。
檸檬醛是法規允許的食用香料，可用於配制草莓、蘋果、杏子、甜橙、檸檬等水果基食用香精。根據正常生產的需要，膠糖中使用的劑量壹般為1.70mg/kg；烘焙食品中43毫克/千克；糖果中41mg/kg；冷飲中23mg/kg；軟飲料中9.2毫克/千克。
用於制備人造檸檬油和柑橘油，以及其他柑橘類香精、水果香精、櫻桃、咖啡、李子等食品香精。它也廣泛用作餐具洗滌劑、肥皂和花露水的調味劑。檸檬醛是合成紫羅蘭酮、甲基紫羅蘭酮和二氫大馬酮的原料。可還原為有機原料香茅醇、橙花醇、香葉醇；也可以轉化為檸檬烯。在制藥工業中用於制造維生素A和E，也是植醇的原料。
主要用於制備檸檬香精和制作柑橘類香水，也用於合成紫羅蘭酮(合成維生素A的原料)、香茅醛、甲基紫羅蘭酮、異葎草醇、二氫大馬酮等化合物。它還具有抗菌和信息素的功能。
檸檬醛化學性質活潑，通過氧化還原反應容易生成香葉醇或香葉醇/橙花醇。
對香水過敏的人應避免接觸檸檬醛。