果中等大或偏小，倒卵状椭圆形至椭圆状，横径3.7~4.6cm，纵径4.35~4.9cm，单果重45~85g；顶部钝圆，具环沟状印环和乳头状隆突，明显或不甚明显；多数果实下肩披削，基部钝尖状，蒂周围有不明显短放射沟，果面暗柠檬黄色，较粗糙，有浅丘状瘤突；油胞小且密，凸出，油腺破裂后有枳的皮油香气；凹点小而稀，多集中于赤道线以上部位；果皮中等厚至厚（通常0.37~0.5cm厚）；包着紧，难剥离，海绵层厚（约占皮厚2/3~4/5）、乳白色、致密、不龟裂；中心柱小而充实；7~8瓣，多者有9瓣，梳状，难分离，囊壁厚且韧；汁胞尖长，卵状披针形，含苦油点，不易离散；果肉较柔软，汁多，富含胶状物质，味酸，涩，麻，腥辣带苦，不堪食用。种子较大型，饱满，每果发育正常种子4~6粒（多数为发育不全或败育），球状或“D”形或砾状，也有倒卵状和倒阔卵状（长1.22~1.49cm，宽0.98~1.33cm，厚0.8~1.15cm）；合点钝圆，基嘴短尖或钝尖；单胚，子叶乳白色，胚白色。
树体强健，较开张，树冠圆头状，近200年生树高6.5m，冠幅5.5m×5.5m，干周(距地30cm处) 94cm；枝梢较密，有针刺；幼嫩枝梢绿色，有稀疏短茸毛。2~3片小叶组成复叶，稀有单身复叶；主叶（顶叶）狭长，长倒卵状至倒卵状，长6.5cm左右，宽2.6cm左右；侧叶明显小于主叶，长3.3cm左右，宽1.6cm左右；叶柄长1.0~2.5cm翼叶狭长。单花顶生或2~3朵丛生于叶腋，花蕾较长、紫红色，一年开放2~3次；花冠大，基本呈水平开放，一般开张径10cm左右；花瓣5，偶有6瓣，倒卵状椭圆形，长4.8~5.2cm，宽1.6~1.9cm，花瓣背面淡紫红色，正面乳白色；雄蕊25~32枚左右，离生，花丝淡紫红色；花柱短，上端淡紫红色；子房圆形，绿色，有稀疏短茸毛；萼淡绿紫红色。
长阳枳橙一年开花2~3次，春花多在“谷雨”至“立夏”（4月中下旬至5月上旬）开放，其果实10月上中旬成熟；夏花多在芒种（6月上旬）开放，其果实多11月成熟；秋花数量少在中秋节前后（9月上旬）开放，其果实通常不能越冬。
长阳枳橙具有耐寒性能强，耐旱，耐瘠薄，生长旺盛，树体高大，近常绿性，冬季落叶少；花冠大，花瓣背面紫红色；果实表面无茸毛，柠檬黄色，种子大，短圆，单胚等特征特性。据此分析，其在很大程度上含有宜昌橙的血缘。
