Bien que de nombreuses spéculations aient établi un lien entre l'exposition à l'aspartame et toutes sortes de problèmes de santé, de maladies et de symptômes, la recherche scientifique ne confirme pas de telles affirmations. Des études cliniques ont encouragé les grandes organisations mondiales de la santé à maintenir des positions selon lesquelles l'aspartame est sans danger pour la consommation humaine, en particulier en tant que substitut du sucre.
L'un des problèmes de santé les plus graves concernant la consommation d'aspartame est la menace proposée de cancer. Pour enquêter, les chercheurs ont effectué deux types de tests : un qui expose les animaux à la substance, souvent à des doses extrêmes, et un autre qui surveille les cas de cancer chez divers sous-ensembles de personnes. Bien qu'il ne soit pas toujours facile à interpréter, aucune des deux formes de test ne suggère un lien entre le développement du cancer et l'ingestion d'aspartame que le hasard n'explique pas autrement.
Les autres affections ou symptômes associés à l'aspartame depuis son introduction comprennent la maladie d'Alzheimer, le trouble déficitaire de l'attention, le syndrome de la guerre du Golfe, le lupus, la maladie de Parkinson et les convulsions ; cependant, ni la Food and Drug Administration des États-Unis ni l'Autorité européenne de sécurité des aliments n'ont annulé les approbations précédentes pour le produit. Au lieu de cela, ils conseillent aux consommateurs concernés d'éviter l'aspartame si le prospect les dérange ou de limiter la consommation quotidienne aux niveaux prescrits. La FDA suggère 50 milligrammes par jour par kilogramme de poids corporel, tandis que l'EFSA en recommande 40.