Er zal nog meer onderzoek gedaan moeten worden om de exacte voordelen van limoneen te kunnen vastleggen. Maar hoewel er niet veel klinische studies naar zijn gedaan is dit wel mogelijk. Limoneen staat namelijk niet geregistreerd als illegale drug (in tegenstelling tot bijvoorbeeld THC) en is daarom zonder toestemming te bestuderen.
In 2011 vonden onderzoekers dat limoneen anti-kanker eigenschappen heeft en het menselijk immuunsysteem kan moduleren. Het in Oncology Reviews gepubliceerde onderzoek werd uitgevoerd door de University of Arizona en concludeerde: “observaties van celcultuur, dierlijke en epidemiologische studies ondersteunen de anti-kanker eigenschap in citrusschil.”
Een klinische studie door het kankercentrum van de Universiteit van Arizona in 2013 volgde 43 vrouwen die recentelijk de diagnose borstkanker hadden gekregen. Uit de publicatie erover in Cancer Prevention Research Journal kan worden gelezen dat limoneen effectief celgroei remde en tumoren deed slinken. Een vervolgstudie in 2015 vond vergelijkbare resultaten.
In Frankrijk is ook onderzoek gedaan naar de aromatische stof. In 2014 publiceerden onderzoekers een studierapport waarin stond dat limoneen ontstekingsremmende eigenschappen heeft. Daarmee is het een mogelijke behandeling voor kanker, gezien die ziekte ook uit een ontsteking ontstaat. Diezelfde studie ontdekte dat limoneen tumoren ervan weerhoudt uit te zaaien naar omliggend weefsel.