细胞培养实验表明，甜蜜素高浓度暴露可引起细胞毒性，但在有限的安全范围内，人体对其有一定耐受性。一般来说，甜蜜素在摄入量不超过50mg/kg体重一天的剂量下，对人体无害，而在摄入量超过50mg/kg体重一天的剂量下可能会有毒性作用，也可引发腹泻、头晕等消化不良症状。此外，甜蜜素也具有一定的致癌作用。甜蜜素具有较高的抗氧化性能，虽然可以抑制自由基的产生，保护细胞毛细血管壁避免脂质过氧化，但是却可能通过增加活性氧的产生，使细胞变得失衡，增加致癌风险。