Гіркий апельсин здавна використовували як їжу, пряність у кулінарії (завдяки характерному запаху та смаку) та як ліки в народній медицині. Сьогодні його використовують у харчовій, фармацевтичній та косметичній промисловостях. Екстракти листя та фруктів використовуються у виробництві лікарських препаратів, наприклад, для лікування нудоти, нервозності, прискорення кровообігу, проблем зі сном, серцево-судинних захворювань, а також продуктів для схуднення через їх вплив на пришвидшення обміну речовин. Гіркий апельсин містить пектин, вітаміни (переважно С і В9), мінерали (К, Na, Ca, Mg, Fe), алкалоїди, глікозиди, дубильні речовини та інші цінні сполуки. З листя готують чай, який має заспокійливу дію, полегшує травлення, а також може використовуватися для промивання ран. Вигонка квітів дає ефірну олію, яка використовується у виробництві парфумерії. Зазвичай фрукти не вживають у свіжому вигляді через кисло-гіркий смак, але завдяки високому вмісту пектину та характерного аромату вони є ідеальною сировиною для приготування джемів, мармеладу та цукерок. Виробляються також інші перероблені продукти: соки, сиропи, лікери тощо. Шматочки свіжих фруктів і соків використовують як пряність до м’ясних страв, риби, морепродуктів. Сушена і подрібнена шкірка плодів також міститься в чаях. Ефірні олії містяться в листках, квітах, шкірці фруктів і насінні, вони відрізняються за складом та ароматом. Вони містять такі сполуки, як: терпени, жирні кислоти, флавоноїди, флаваноли, глюкарати та інші. З монотерпенів найпоширенішими є лімонен та ліналоол, які також відповідають за характерний приємний запах. Ефірні олії мають широке застосування та широкий спектр дії. Ефірна олія, отримана з квітів, називається неролі і дуже цінується при виготовленні парфумерії. Вона також використовуються в миловарінні, в ароматерапії та під час медитації, для масажу, для розслаблення, при лікуванні ревматичних захворювань, оскільки має заспокійливу дію, особливо на дихальну систему.