Sebbene la diffusa speculazione abbia collegato l'esposizione all'aspartame a tutti i tipi di condizioni di salute, malattie e sintomi, la ricerca scientifica non conferma tali affermazioni. Studi clinici hanno incoraggiato le principali organizzazioni sanitarie mondiali a mantenere posizioni che l'aspartame è sicuro per il consumo umano, in particolare come sostituto dello zucchero.
Uno dei più gravi problemi di salute per quanto riguarda il consumo di aspartame è la minaccia proposta di cancro. Per investigare, i ricercatori hanno eseguito due tipi di test: uno che espone gli animali alla sostanza, spesso in dosi estreme, e un altro che monitora le istanze di cancro tra vari sottogruppi di persone. Sebbene non sia sempre facile da interpretare, nessuna forma di test suggerisce un collegamento tra lo sviluppo del cancro e l'assunzione di aspartame che la possibilità non spiegherebbe altrimenti.
Altre condizioni o sintomi associati all'aspartame dalla sua introduzione includono la malattia di Alzheimer, disturbo da deficit di attenzione, sindrome da guerra del Golfo, lupus, morbo di Parkinson e convulsioni; tuttavia, né la Food and Drug Administration degli Stati Uniti né l'Autorità europea per la sicurezza alimentare hanno annullato le precedenti approvazioni per il prodotto. Invece, consigliano ai consumatori preoccupati di evitare l'aspartame se la prospettiva li infastidisce o di limitare l'assunzione giornaliera ai livelli prescritti. La FDA suggerisce 50 milligrammi al giorno per chilogrammo di peso corporeo, mentre l'EFSA ne raccomanda 40.