橘子味苦主因是果肉中的苦味物质柠檬苦素和橙皮苷。这些成分能刺激舌头味蕾产生苦感，尤其在未成熟或储存过久时更明显。

因橘子在自然成熟过程中，果皮与果肉中的苦味物质会互相转化。刚摘下的橘子含0.5%-1.2%柠檬苦素（中国农业科学院2021年数据），随着存放时间延长，果肉中含量上升至1.8%-2.5%。当储存超过15天，果皮中的橙皮苷会向果肉转移，苦味增强。比如放了两周多的橘子，苦味物质总量增加40%-60%。昼夜温差大或土壤缺钾的橘园，果实苦味物质多生成。但正常情况下，表皮光滑的橘子苦味较轻，表皮发皱的则因表皮细胞破裂导致苦味物质外渗更明显。