檸檬酸鐵(III)是由大腸桿菌外膜受體FecA門控的結構基礎的一個組成部分。檸檬酸鐵的結合引發了封閉FecA外袋的細胞外環的構象變化。

檸檬酸鐵為細胞培養應用提供了所用的鐵源。由其提供的鐵毒性比游離鐵鹽低。檸檬酸鐵已被用作人類骨肉瘤細胞(U2OS)培養、人類胚胎腎(HEK293)細胞和成人原代心肌細胞的培養基補充劑。

檸檬酸鐵用作無蛋白培養基組分。它被用作小鼠雜交瘤細胞培養物中的轉鐵蛋白替代物。檸檬酸鐵可改善IgM的產生。它通過在結腸癌促進形成高雙調蛋白癌蛋白水平，間接刺激有絲分裂原激活的蛋白激酶(MAPK)。在依賴透析的慢性腎臟疾病患者體內，檸檬酸鐵可有效結合磷酸鹽。

檸檬酸鐵在醫學上用于透析血液并調節慢性腎臟病患者的鐵水平。它作用于飲食中存在的磷酸鹽并形成難溶性化合物，從而減少消化系統對其的吸收。