Горький апельсин издавна использовали в пищу, как пряность в кулинарии (благодаря характерному запаху и вкусу) и как лекарство в народной медицине. Сегодня его используют в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности. Экстракты листьев и фруктов используются в производстве лекарственных препаратов, например, для лечения тошноты, нервозности, ускорения кровообращения, проблем со сном, сердечно-сосудистых заболеваний, а также продуктов для похудения за их влияние на ускорение обмена веществ. Горький апельсин содержит пектин, витамины (преимущественно С и В9), минералы (К, Na, Ca, Mg, Fe), алкалоиды, гликозиды, дубильные вещества и другие ценные соединения. Из листьев готовят чай, который обладает успокаивающим действием, облегчает пищеварение, а также может использоваться для промывания ран. Выгонка цветов дает эфирное масло, которое используется в производстве парфюмерии. Обычно фрукты не употребляют в свежем виде из-за кисло-горького вкуса, но благодаря высокому содержанию пектина и характерного аромата они являются идеальным сырьем для приготовления джемов, мармелада и конфет. Производятся также другие продукты переработки: соки, сиропы, ликеры и тому подобное. Кусочки свежих фруктов и сок используют как пряность к мясным блюдам, рыбе, морепродуктам. Сушеная и измельченная кожура плодов также содержится в чаях. Эфирные масла, которые содержатся в листьях, цветах, кожуре фруктах и семенах, отличаются по составу и по аромату. Они содержат такие соединения, как: терпены, жирные кислоты, флавоноиды, флаванолы, глюкараты и другие. Из монотерпенов наиболее распространены лимонен и линалоол, которые также отвечают за характерный приятный запах. Эфирные масла имеют широкое применение и широкий спектр действия. Эфирное масло, полученное из цветов, называется нероли и очень ценится при изготовлении парфюмерии. Оно также используются в мыловарении, в ароматерапии и во время медитации, для массажа, для расслабления, при лечении ревматических заболеваний.