急性毒性

　　啮齿动物急性经口急性毒性实验证明，分别给予小鼠和大鼠10g/kg以及16g/kg的三氯蔗糖，均未发现致死现象。

　　慢性毒性和致癌性

　　为评价三氯蔗糖的慢性和亚慢性毒性，相关研究者进行了大量的实验。有学者以0.3% 、1.0%和 3.0%饮食含量的三氯蔗糖饲喂大鼠78周和104周，研究结果表明三氯蔗糖对大鼠成活率以及临床行为等均无显著影响，也未见肿瘤发生率增加。但1.0%或3.0%的三氯蔗糖处理能促进雌鼠肾重量增加，肾盂上皮增生，并出现肾盂上皮矿质化，这可能与摄入高剂量不易吸收物质有关。3.0%的三氯蔗糖饲喂大鼠104周能显著降低大鼠平均体重以及红血球数量，促使雌鼠肾上腺皮层出血性病变，以及产生白内障。

　　生殖发育毒性

　　生殖发育毒性数据表明，三氯蔗糖及其水解产物对雌鼠或雄鼠生殖能力均没有不利影响。有学者在小鼠交配前以0%、0.3%、1.0%或3.0%的三氯蔗糖饲喂雄鼠和雌鼠10周，通过对发情周期、交配行为、多产性、妊娠、胎儿发育、幼畜成熟和哺乳期等生殖发育相关指标进行分析，研究三氯蔗糖对小鼠及其后代F1和F2代的影响，结果表明三氯蔗糖对雌性和雄性小鼠生殖健康无不良影响，但实验发现三氯蔗糖能够降低F0和F1代老鼠的食物摄入量和平均体重，促使F0和F1代父母的盲肠增大以及肾重量增加，3.0%的三氯蔗糖处理还能降低F1代雄性和雌性以及F2代雌性胸腺重量，这可能与三氯蔗糖降低小鼠取食量，增加水的摄入量有关。另有学者以500、1000或 2000mg/kg·d的三氯蔗糖饲喂妊娠6～15天的小鼠，以175、350或700mg/kg·d的三氯蔗糖饲喂妊娠6～19d的兔子，并在21天和29天分别处死小鼠和兔子后，对胎儿进行评价，结果也显示三氯蔗糖对胎儿无明显致畸性。但有研究发现给予小鼠270mg/kg·d的三氯蔗糖水解产物，能对母体产生一定的毒性，并轻微影响后代的发育。

　　神经毒性

　　采用强饲法以不同剂量( 最高1000mg/kg) 的三氯蔗糖及其水解产物（1,6-DCF和4-CG），分别饲喂大鼠以及美洲小型长尾猴21天和28天。通过光电子显微镜对中枢神经系统进行研究，结果表明三氯蔗糖及其水解产物不会诱导中枢神经系统（CNS）病变，对大鼠以及美洲小型长尾猴中枢神经系统无影响。

　　临床实验

　　研究发现，人体每天摄入125mg的三氯蔗糖，持续3周后，再每天摄入250mg的三氯蔗糖持续4周，最后每天摄入500mg的三氯蔗糖持续5周，未发现对血液、尿液化学成分以及心电图产生不良影响。研究结果还显示人体单剂量摄入10mg/kg·d的三氯蔗糖和持续13周每日摄入5mg/kg·d的三氯蔗糖，对人体健康无不良影响。

　　近年来人体临床研究结果还显示三氯蔗糖不会诱导龋齿，不会影响血糖量，糖尿病患者对三氯蔗糖也具有良好的耐受力。

　　代谢过程

　　动物实验表明，三氯蔗糖经口进入体内后，大部分以三氯蔗糖原样的形式直接从粪便中排出，小部分残留通过尿液排出。三氯蔗糖在人体内的代谢与动物体相似，人体口服1mg/kg的三氯蔗糖后，其中78.3%的三氯蔗糖通过粪便直接排出，14.5%通过尿液排出，在尿液中的主要存在形式是三氯蔗糖以及少量的三氯蔗糖葡萄糖苷酸。口服三氯蔗糖后2h左右（1～3h），血浆中的三氯蔗糖达最高值，其血浆半衰期为13h。