施肥是为柠檬生长和结果提供营养，科学施肥是实现柠檬无公害优质高产栽培的主要技术措施。
柠檬树生长发育必须的营养元素有大量元素和微量元素。所必须的营养元素有16种，除碳、氢、氧之外，其余元素氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、铁、锰、锌、铜、钼、氯是由土壤供给，靠施肥得到不断地补充。
有机肥施用非常符合四季开花挂果的柠檬树生长，适合柠檬季节性长、需肥时间长、需肥量大的特点。增施有机肥，会大大提高柠檬产量、果实的品质。因此，确立以有机肥料为主，以有机肥无机复（混）合速效肥为辅的柠檬园施肥基本原则。
因树制宜施肥就要看柠檬树的生物学年龄，幼龄树必须勤施薄肥，雨前中不施肥，雨后初晴抓紧施，可施干肥；天旱要薄施，应施水肥，天冷提早施等。
不同土壤类型或不同的土壤酸碱度，对施肥的效果影响很大。黏质土壤可以重施，深浅结合施；砂质土，肥水容易流失，施肥要掌握薄施勤施；山地要深施、沟施；土壤酸碱性过强的土地柠檬园，要施用石灰；酸碱性过强的土壤和砂质重的土壤都要注意防止微量元素缺乏症，及时进行跟外补充追肥。
柠檬树在生长发育中需要的微量元素较多，而有机肥恰恰含有所需的微量元素，养分全面，富含有机质，养分不易被土壤固定，可提高土壤肥力，生长良好，树体健壮，能连年获得优质丰产。