米国食品医薬品局（FDA）の審査では、経口摂取されたアスパルテームの大部分が分解も代謝をも受けずに体外に排泄されるという結果が出ている。したがって生理的熱量は極めて小さく、また調味料として普通に使う量では急性毒性や慢性毒性の問題が起こらないと解釈されている。
しかし、それとは逆に、サルやヒトの腸においてメタノール、アスパラギン酸、フェニルアラニンに代謝され、吸収された後に体内たんぱく質に併合されたり二酸化炭素として排出されることが報告されている[4][5]。この場合の代謝物のひとつであるアスパラギン酸はアスパラガスに多く含まれるアミノ酸であり、一部のスポーツドリンクなどにも配合される物質である。フェニルアラニンについては、FDAが後年になってから「健常人ではアスパルテームにはアレルギー性はないが、フェニルケトン尿症患者では危険性があるかもしれない」という見解を示している[6]。これは、フェニルアラニンが同患者に悪影響を与えるためであるが、フェニルアラニン自体は他の食品にも含まれる必須アミノ酸である。メタノールは失明や致死などの人体への毒性が知られているが、果物や野菜や酒類にも含まれており、アスパルテームの代謝で摂取することになるメタノールはアスパルテームの重量の10％程度であり、酒類から摂取する量と比較すれば過剰に摂取しなければ問題にならない量である[7]。
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脳腫瘍との関連を指摘する報告はあったものの、再試験では否定されている[8]。また、科学的に有効性が確認されている発がん性試験ガイドラインに沿った試験法では、アスパルテームに発がん性は認められていない[9]ため、IARCはアスパルテームを発癌性物質として区分していない。