Aunque la especulación generalizada ha relacionado la exposición al aspartamo con todo tipo de afecciones, enfermedades y síntomas de salud, la investigación científica no fundamenta tales afirmaciones. Los estudios clínicos han alentado a las principales organizaciones sanitarias mundiales a mantener posiciones en que el aspartame es seguro para el consumo humano, particularmente como sustituto del azúcar.
Uno de los problemas de salud más graves relacionados con el consumo de aspartame es la amenaza propuesta de cáncer. Para investigar, los investigadores han realizado dos tipos de pruebas: una que expone a los animales a la sustancia, a menudo en dosis extremas, y otra que monitorea casos de cáncer entre varios subconjuntos de personas. Aunque no siempre es fácil de interpretar, ninguna de las formas de prueba sugiere un vínculo entre el desarrollo del cáncer y la ingesta de aspartamo que el azar no explica de otra manera.
Otras afecciones o síntomas asociados con el aspartame desde su introducción incluyen la enfermedad de Alzheimer, el trastorno por déficit de atención, el síndrome de la Guerra del Golfo, el lupus, la enfermedad de Parkinson y las convulsiones; sin embargo, ni la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos ni la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria han revocado los endosos anteriores para el producto. En cambio, aconsejan a los consumidores preocupados que eviten el aspartamo si el prospecto los molesta o que limiten la ingesta diaria a los niveles prescritos. La FDA sugiere 50 miligramos por día por kilogramo de peso corporal, mientras que la EFSA recomienda 40.