Mắm tôm được làm từ các nguyên liệu chính như tôm hoặc moi biển (con ruốc) và muối. Tôm được ướp với nhiều muối rồi ủ dài ngày trong lu, vại sau đó đem phơi nắng. Trong thời gian này, mắn sẽ lên men, xuất hiện mùi nồng và chuyển sang màu tím sẫm đặc trưng. Theo nghiên cứu, mắm tôm có độ pH khoảng 7,4 đến 7,6 và chứa nhiều protein. Sau quá trình lên men, các phân tử protein trong mắm tôm tồn tại dưới dạng anion, tức là điện tích âm.
Nước cốt chanh chứa axit citric. Sau khi vắt chanh vào mắm tôm, độ pH sẽ giảm xuống còn khoảng 4-5. Điều này làm protein bị biến tính, thay đổi cấu trúc và xảy ra hiện tượng cân bằng điện tích âm. Sự kết hợp của chanh và mắm tôm tạo ra sản phẩm là các peptide lưỡng cực với một đầu ưa nước và một đầu kỵ nước. Lúc này, các peptide lưỡng cực đóng vai trò như chất nhũ hóa hoạt đọng bề mặt, có khả năng tạo bọt khí (tương tự như xà phòng). Khi vắt chanh vào mắm tôm và dùng đũa đánh liên tục, hiện tượng mắm bông lên, nổi nhiều bọt sẽ xảy ra.
Axit trong chanh phản ứng với axit amin trong mắm tôm tạo thành amino. Trong khi đó, amino có vị ngọt hậu. Nhờ vậy, mắm tôm sẽ giảm bớt vị mặn gắt và trò nên dễ ăn hơn.
Ngoài ra, trong một số trường hợp, axit citric cũng được cho là có khả năng diệt một số vi khuẩn có hại trong quá trình lên men của mắm tôm. Nhờ tính mài mòn của nước chanh, vi khuẩn sẽ bị vô hiệu hóa.
Chanh có vị chua và mùi thơm đặc trưng cũng giúp làm dịu mùi nồng gắt từ mắm tôm. Bên cạnh đó, các axit hữu cơ trong nước cốt chanh cũng giúp ngăn tình trạng oxy hóa làm bạc màu mắm tôm, giúp thành phẩm có màu sắc bắt mắt hơn.
Để pha mắm tôm, bạn có thể chọn tỷ lệ mắm tôm, đường và nước cốt chanh là 2:1:1. Có thể thay nước cốt chanh bằng nước cốt quất (tắc). Cho 2 thìa canh mắm tôm, 1 thìa đường, 1 thìa nước cốt chanh và một chút rượu trắng vào bát, dùng đũa đánh đều đến khi nổi bông lên là được. Rượu có tác dụng khử mùi, giúp mắm tôm có mùi vị dễ chịu hơn. Chanh và đường giúp làm dịu vị mặn gắt của mắm tôm, tạo nên hương vị hài hòa hơn, hấp dẫn hơn cho loại mắm này. Người Hà Nội xưa thường thêm 1-2 giọt tinh dầu cà cuống giúp tạo mùi thơm đặc trưng cho mắm tôm. Bạn có thể thêm tỏi, ớt tùy sở thích.
Ngoài ra, ngày nay, tại một số hàng bún đậu, người ta sẽ múc thêm một thìa dầu nóng từ chảo rán đậu đổ vào bắt mắm tôm. Với cách này, những người bụng dạ yếu có thể yên tâm hơn khi ăn mắm tôm.