O ácido cítrico é solúvel em água em um alto grau. Em água a uma temperatura de 212 graus Fahrenheit, 84 por cento do ácido cítrico adicionado à solução é dissolvido.
Em temperaturas mais baixas, o ácido cítrico mantém sua alta solubilidade. Por exemplo, a 68 graus Fahrenheit, próximo à temperatura ambiente normal, o ácido cítrico tem uma solubilidade em água de 59 por cento. Devido à sua alta solubilidade, o ácido cítrico é preferido em sua forma de cristal anidro pela indústria alimentícia, onde é amplamente utilizado para adicionar acidez aos produtos. Os cristais anidros são muito mais estáveis e podem ser armazenados para uso industrial de longo prazo, sem medo de o ácido derreter devido ao contato com a umidade do ar.