Obwohl weit verbreitete Spekulationen eine Aspartam-Exposition mit allen möglichen Gesundheitszuständen, Krankheiten und Symptomen in Verbindung gebracht haben, belegt die wissenschaftliche Forschung solche Behauptungen nicht. Klinische Studien haben große Weltgesundheitsorganisationen dazu ermutigt, die Position zu vertreten, dass Aspartam für den menschlichen Verzehr sicher ist, insbesondere als Zuckerersatz.
Eines der schwerwiegendsten Gesundheitsprobleme beim Konsum von Aspartam ist die angebliche Krebsgefahr. Um dies zu untersuchen, haben Forscher zwei Arten von Tests durchgeführt: Eine, bei der Tiere der Substanz ausgesetzt werden, oft in extremen Dosen, und eine andere, die Krebsfälle bei verschiedenen Untergruppen von Menschen überwacht. Obwohl dies nicht immer einfach zu interpretieren ist, weist keine der beiden Testformen auf einen Zusammenhang zwischen der Krebsentwicklung und der Einnahme von Aspartam hin, den der Zufall nicht anders erklären kann.
Andere Zustände oder Symptome, die mit Aspartam seit seiner Einführung in Verbindung gebracht wurden, umfassen Alzheimer-Krankheit, Aufmerksamkeitsdefizit-Störung, Golfkriegssyndrom, Lupus, Parkinson-Krankheit und Krampfanfälle; jedoch haben weder die US-amerikanische Food and Drug Administration noch die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit frühere Empfehlungen für das Produkt rückgängig gemacht. Stattdessen raten sie besorgten Verbrauchern, entweder Aspartam zu vermeiden, wenn der Interessent sie stört, oder die tägliche Einnahme auf die vorgeschriebenen Mengen zu beschränken. Die FDA empfiehlt 50 Milligramm pro Tag pro Kilogramm Körpergewicht, während die EFSA 40 empfiehlt.