Chociaż szeroko rozpowszechnione spekulacje wiążą się z ekspozycją aspartamu na różnego rodzaju schorzenia, choroby i objawy, badania naukowe nie uzasadniają takich twierdzeń. Badania kliniczne zachęciły główne światowe organizacje zdrowia do utrzymania pozycji, że aspartam jest bezpieczny do spożycia przez ludzi, szczególnie jako substytut cukru.
Jednym z najpoważniejszych problemów zdrowotnych związanych ze spożywaniem aspartamu jest proponowana groźba raka. Aby to zbadać, naukowcy przeprowadzili dwa rodzaje testów: taki, który naraża zwierzęta na działanie substancji, często w ekstremalnych dawkach, i inny, który monitoruje przypadki raka wśród różnych podgrup ludzi. Chociaż nie zawsze jest to łatwe do zinterpretowania, żadna forma testowania nie sugeruje związku między rozwojem raka a przyjmowaniem aspartamu, którego szansa w żaden sposób nie wyjaśnia.
Inne stany lub objawy związane z aspartamem od czasu jego wprowadzenia obejmują chorobę Alzheimera, zespół deficytu uwagi, zespół z Zatoki Perskiej, toczeń, chorobę Parkinsona i napady padaczkowe; jednakże ani Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków, ani Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności nie cofnęły wcześniejszych aprobat tego produktu. Zamiast tego radzą zainteresowanym konsumentom, aby albo unikali aspartamu, jeśli perspektywa ich zawodzi, albo ograniczy dzienne spożycie do zalecanych poziomów. FDA sugeruje 50 miligramów dziennie na kilogram masy ciała, podczas gdy EFSA zaleca 40.