تعد أشهر فوائد مشروب الليمون هي مساهمته في زيادة مناعة الجسم ووقايته من الإصابة بمختلف الأمراض، ويعود ذلك لاحتوائه على نسبة مرتفعة من فيتامين C وهو أحد مضادات الأكسدة التي تساهم في تقليل أضرار الجذور الحرة على مختلف أعضاء الجسم ودعم صحة الجهاز المناعي. ومن الممكن أن يساعد تناول كميات إضافية من فيتامين C عند إصابة الفرد بنزلة برد على تقصير مدة الإصابة بالمرض أو تقليل شدة الأعراض لديه.
أيضًا، يمكن أن يكون لفيتامين B6 المتواجد في عصير الليمون دورًا في الحفاظ على صحة الجهاز المناعي ووظائفه.