Diet Dr. Pepper contient de la caféine, ce qui est malsain en grande quantité. La consommation de quatre boissons contenant de la caféine ou plus par jour peut provoquer des effets secondaires, tels que des maux d'estomac, des tremblements musculaires et des battements cardiaques irréguliers. Les personnes sensibles à la caféine peuvent souffrir de maux de tête et d'insomnie à cause même de petites quantités de caféine.
Diet Dr. Pepper contient également de l'aspartame, un édulcorant artificiel couramment utilisé dans les boissons gazeuses, les aliments préparés et les médicaments. Il y a eu des études liant l'aspartame à certains cancers, mais la Food and Drug Administration des États-Unis n'a pas trouvé ces études concluantes. L'aspartame doit cependant être évité chez les patients atteints de phénylcétonurie, car il contient de la phénylalanine.