Olejek pomarańczowy jest powszechnie wykorzystywany w aromaterapii. Charakteryzuje się bardzo orzeźwiającym zapachem, który sprawia, że sesje z jego wykorzystaniem należą do niezwykle przyjemnych. Badania wskazują na działanie uspokajające i tonizujące olejku z pomarańczy. Wykorzystuje się go do leczenia stresu oraz bezsenności. Stanowi on również istotny element w terapii przeciwdepresyjnej. Wdychanie olejku pomarańczowego wprowadza w dobry nastrój oraz odpręża.
Badania naukowe wykazały również działanie przeciwgrzybiczne olejku pomarańczowego. Działa on hamująco na niektóre szczepy grzybów wywołujących ludzkie choroby, takie jak grzybica paznokcia. Pozwala to na wykorzystanie tego naturalnego surowca do leczenia grzybic głębokich i powierzchniowych.