Aspartam ist ein sogenannter Dipeptidester der beiden Aminosäuren L-Asparaginsäure (auch L-Aspartat genannt) und L-Phenylalanin. Beide Aminosäuren werden mittels Mikroorganismen hergestellt und zerfallen im menschlichen Körper wieder in ihre Grundsubstanzen, nämlich Asparaginsäure (40%), Phenylalanin (50%) sowie Methanol (10%). Was Phenylalanin bei Menschen mit einem Mangel oder Defekt am körpereigenen Enzym Phenylalaninhydroxylase, das Phenylalanin in Tyrosin umwandelt, anrichten kann, wurde weiter oben schon beschrieben.

Dr. Russel L. Blaylock von der Medizinischen Universität von Mississippi stellte mit Bezug auf über 500 wissenschaftliche Referenzen fest, dass drastisch hohe Mengen freier ungebundener Aminosäuren wie L-Aspartat schwere chronische neurologische Störungen und eine Vielzahl anderer akuter Symptome verursacht. Die Blut-Hirn-Barriere verhindert normalerweise einen erhöhten L-Aspartat-Spiegel ebenso wie andere hohe Konzentrationen von Giften in der Versorgung des Hirns mit Blut. In der Kindheit ist diese Barriere noch nicht voll entwickelt und sie kann auch im Erwachsenenleben durch den extremen Gebrauch von Giften oder von Aminosäuren überflutet werden. Durch diese Überflutung werden die Neuronen langsam geschädigt. Bis allerdings klinische Symptome auftreten, sind bereits 75% der Hirnzellen betroffen.
Methanol (auch Holzalkohol genannt, chemisch Methylalkohol), das bei der Aufspaltung von Aspartam durch das Zusammentreffen mit dem Enzym Chymotrypsin freigesetzt wird, ist ebenfalls sehr gefährlich. Methanol reichert sich im Körper an und kann die sehr empfindlichen Sehnerven und die Hirnzellen schädigen. In normalen alkoholischen Getränken ist Methanol ebenfalls enthalten, wird in seiner Wirkung jedoch durch Ethylalkohol teilweise abgeschwächt. Wird dem Körper freies, ungebundenes Methanol zugeführt, wird die Absorption im Körper sogar noch beschleunigt. Wird Aspartam auf über 28,5° Celsius erwärmt, zerfällt es in seine Bestandteile, wodurch natürlich auch Methanol freigesetzt wird. Der tägliche Gebrauch von Methanol ist mit einem Grenzwert von 7,8 mg pro Deziliter festgelegt. In einem mit Aspartam gesüssten Getränk befinden sich ungefähr 56 mg Methanol. Vieltrinker kommen unter Umständen auf eine Tagesdosis von bis zu 250 mg. Das ist die 32fache Menge des empfohlenen Grenzwertes! Methanol wird vom Körper zu Formaldehyd (Formalin, chemisch Methanal) und Ameisensäure (chemisch Methansäure) abgebaut. Formalin ist ein sehr gefährliches Nervengift und wird im Körper nicht abgebaut, sondern es reichert sich an. Formaldehyd ist krebserregend und verursacht die Zerstörung der Netzhaut, Störungen bei der DNA-Replikation und Geburtsfehler. Diketeropiperazin (DKP) ist ein Beiprodukt, das bei der Erhitzung und beim Abbau von Aspartam entsteht und mit der Entstehung von Hirntumoren in Verbindung gebracht wird. Ameisensäure kann vom Körper zwar abgebaut werden, führt aber zu Leber- und Nierenschäden.
Bereits in den 1970er Jahren wurden Untersuchungen mit Cyclamat und Saccharin unternommen, durch die in Tierversuchen die krebserregende Wirkung dieser Stoffe nachgewiesen werden konnte. Zwar entkräfteten auch hier Folgestudien die entsprechenden Ergebnisse, jedoch muss auch in diesem Fall das weiter oben Festgestellte in Betracht gezogen werden.