私たちの脳内では、主に海馬や前頭葉が記憶力や学習力、集中力を担っており、その維持には複数の神経伝達物質が関わっています。レモンバームには、脳内のアセチルコリンを分解する酵素（アセチルコリンエステラーゼ）の働きを抑える効果があります。そのため、レモンバームを摂取することで脳の海馬でアセチルコリンエステラーゼ活性が抑えられ、記憶力や学習力を改善する効果が期待できます。

脳は酸素を多く必要とする器官であるため、酸化ストレスによる影響を受けやすくなっています。また、酸素をスムーズに脳に届けるために、脳の血管が健康で柔軟性に富んでおり、血流が正常に保たれることが重要です。レモンバームには、脳の虚血状態における脳細胞のストレスを軽減させ細胞を保護するとともに、脳の海馬の酸化を抑え、炎症を抑制する効果をもつことが分かっています。

レモンバームに含まれるロスマリン酸には、認知症の原因（アルツハイマー病の原因であるアミロイドベータ）が脳に溜まらないよう防ぐ働きがあるため、認知症の予防に繋がる可能性があります。また、認知症では脳内の神経伝達物質であるアセチルコリンの減少が認知機能や記憶力の低下を引き起こす原因となります。レモンバームやその主成分であるロスマリン酸には、アセチルコリンを分解する酵素（アセチルコリンエステラーゼ）の働きを抑えることで、脳の海馬のアセチルコリン量を増やすため、認知症における認知機能や記憶力の低下を防ぐことが期待できます。

レモンバームの精油成分がイライラや興奮を落ち着かせます。気分を鎮静させ、心を穏やかにし、抑うつ症を好転させます。ヒステリーやパニック、神経の緊張による不眠などに効果があります。

レモンバームは消化を促す効果があります。レモンバームの苦味成分が肝臓や胆嚢に作用し、消化吸収を助けます。レモンバームティーは食後の摂取が良いとされています。また、腸にガスがたまる不調にも良いとされています。

レモンバームの精油成分には緩和な発汗作用もあり、風邪の症状の緩和に有効です。風邪や流感、せきなどの感染症の優れた治療薬となります。レモンバームは気管支の痙攣を静める効果も発揮し、喘息や気管支炎にも効果があります。