Esistono due principali categorie di dolcificanti sostitutivi dello zucchero: gli edulcoranti intensi (saccarina, ciclammato, aspartame e acesulfame K) e i polioli (mannitolo, sorbitolo, xilitolo, maltitolo, ecc.).

Edulcoranti intensi
Gli edulcoranti intensi sono sostanze ad alto potere dolcificante. Poiché ne bastono piccolissimi quantità,  sostituire lo zucchero con queste sostanze permette di ridurre notevolmente l'apporto calorico dell'alimento. La loro struttura è di solito completamente estranea ai metaboliti normali dell'organismo e per ciascuno di essi sono stati effettuati test di tossicità per definire una Dose Giornaliera Accettabile (DGA), espressa per chilogrammo di peso corporeo, che si può assumere quotidianamente per tutta la vita senza rischio per la salute.

Polioli
I polioli, invece,  hanno un potere dolcificante simile a quello dello zucchero e un contenuto energetico ridotto di poco: 2.4 contro le 4 kcal per grammo del saccarosio. Poiché queste sostanze si ricollegano direttamente alle vie metaboliche dei glucidi, non è  necessario definire per loro una Dose Giornaliera Accettabile (DGA). Tuttavia, come viene riferito nelle etichette dei prodotti che li contengono, una quantità dell'ordine di 20 grammi di polioli al giorno (contenuti in circa 10 caramelle) ha effetto lassativo. I polioli sono presenti in tutte le gomme e caramelle senza zucchero.

In un primo tempo, i dolcificanti sostitutivi dello zucchero sono stati autorizzati in Italia solo nei prodotti dietetici, utilizzati nell'ambito di diete per soggetti diabetici o obesi. L'impiego di questi sostitutivi è adesso regolamentato da una direttiva europea che ne permette l'uso per la fabbricazione di "prodotti alimentari a basso contenuto calorico, di alimenti non cariogeni o di alimenti senza zuccheri aggiunti". Inoltre possono essere utilizzati come edulcoranti da tavola. Negli ultimi anni prodotti hanno conosciuto una forte espansione.

Il consumo dei dolcificanti sostitutivi dello zucchero deve essere tenuto sotto controllo. Un'attenzione particolare è necessaria in gravidanza e nella prima infanzia, periodi in cui sarebbe opportuno non fare uso di edulcoranti intensi per le incertezze relative agli aspetti tossicologici. Nell'infanzia si pone anche il problema di un raggiungimento più rapido della Dga per via del ridotto peso corporeo. Devono quindi essere evitati sia gli edulcoranti da tavola sia i prodotti cosiddetti "senza zucchero". Sarebbe opportuno ridurre i nostri consumi di zucchero senza però sostituirli necessariamente con edulcoranti.

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