柠檬水不会直接刺激大脑兴奋系统，但可能通过嗅觉刺激和轻微血糖波动间接影响精神状态。
1、嗅觉刺激
柠檬香气通过嗅觉神经传递至边缘系统，可能短暂提升警觉性，但无神经兴奋剂作用。
2、血糖波动
柠檬水中少量糖分可能引起血糖轻微上升，继而影响能量感知，与咖啡因的兴奋机制有本质区别。
3、维生素C作用
柠檬所含维生素C参与多巴胺合成，可能间接改善情绪，但需长期摄入才可能产生显著影响。
4、安慰剂效应
清凉口感带来的心理暗示可能产生主观兴奋感，实际未改变神经递质水平。
饮用柠檬水时建议控制糖分添加量，避免空腹饮用刺激胃肠，对咖啡因敏感者无需担心兴奋作用。