已有100多个试验结果证实了三氯蔗糖的食用安全性，没发现三氯蔗糖及北副产物的任何不利影响。即使以很高的剂量（16g/kg）喂养啮齿动物终生，也可确认其安全、无毒性。而这个16g/kg的剂量，相当于人体每天摄取180t碳酸饮料所包含的三氯蔗糖数量。
3次动物终生喂养结果表明，三氯蔗糖及其分解产物没有致癌性，其中2次使用大鼠为试验对象，1次使用小鼠。动物饲料中三氯蔗糖的添加量达3%，相当于1500mg/kg的剂量，约是人体平均摄入量的1500倍。
两代喂养试验表明，三氯蔗糖没有致畸性或致突变性，也不会影响动物的繁殖力。对小鼠和猴进行的专门研究表明，三氯蔗糖和其分解产物对神经系统无影响，对动物血液葡萄糖水平及胰岛素分泌量也无影响。
研究还表明，三氯蔗糖在狗、大鼠、小鼠、兔子和人体体内的代谢途径相似。上述动物试验结果也适用于人。临床研究也确认三氯蔗糖的安全性。例如有一个试验共有77个自愿受试者参加，日摄入量达0.5g，在机体活动机能、生物化学和血液学等方面均未发现任何变化。
20世纪80年代中期，国际上曾组织16位知名专家组成的专门小组，对三氯蔗糖的安全性问题进行权威的评判。这16位专家分别来自毒理学、肿瘤基因学、临床毒理学、基因毒理学、代谢学、生物化学、遗传毒理学、生理学、营养学、血液学、儿科学、毒理评价学、神经毒理学和免疫学等各个领域。他们对所提供的毒理试验数据进行专门的讨论和审议，后确认“三氯蔗糖对于广泛的用途来说是安全的”。美国FDA于1998年3月21日批准三氯蔗糖的食品添加剂地位，1994年世界食品添加剂联合专家委员会（JECFA）批准的三氯蔗糖ADI值为15mg/kg。
