Hunnen kan overfladisk forveksles med en kålsommerfugl, mens den mere gule han ofte forveksles med de sjældne høsommerfugle, som dog er mindre og har mørke aftegninger i randen af vingernes overside. 

Æggene lægges enkeltvis på bladene af vrietorn eller tørst. Når larven klækkes efter en uges tid, gnaver den talrige små huller i værtsplantens blade. Senere, når larven er stor, forpupper den sig i værtsplanten eller i planter i nærheden. Den har kun én generation om året. De voksne sommerfugle dukker op tidligt i foråret, som regel i marts, hvor parringen finder sted. Den nye generation flyver helt til midt på efteråret. De voksne sommerfugle overvintrer i tæt vegetation, som regel stedsegrønne træer og buske, hvor de kan tåle at blive dækket af sne og rim.

Citronsommerfugl er som udgangspunkt knyttet til skov- og moseområder, hvor værtsplanten forekommer, men den flyver langt omkring og havner meget ofte langt væk fra levestederne og havner ofte i haver midt i byen.

Citronsommerfugl er udbredt over hele landet, men er mindst hyppig i Vestjylland.