Mặc dù phụ gia thực phẩm có thể cải thiện hình thức, mùi vị, độ an toàn, chất lượng dinh dưỡng hoặc thời hạn sử dụng của thực phẩm, nhưng đôi khi chúng ảnh hưởng xấu đến sức khỏe bằng cách gây ra phản ứng ở những người nhạy cảm. Được sử dụng với lượng lớn hơn nhiều so với mức thông thường trong thực phẩm, một số chất phụ gia thậm chí có thể gây ung thư.
Phụ gia thực phẩm đóng một vai trò quan trọng trong việc thưởng thức thực phẩm và an toàn thực phẩm. Ví dụ, ngũ cốc ăn sáng có chứa các chất phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng của chúng. Các chất phụ gia được thêm vào thịt giúp làm chậm quá trình hư hỏng, do đó bảo vệ người tiêu dùng chống lại bệnh tật do vi khuẩn và các mầm bệnh khác. Ngoài ra, các chất phụ gia làm tăng hương vị của thực phẩm chế biến sẵn bằng cách truyền độ mặn hoặc ngọt. Chất làm đặc, chất ổn định, chất tạo nhũ và các chất phụ gia khác giúp thực phẩm đã chế biến sẵn có kết cấu và độ đặc dễ chịu.
Tương đối ít cá nhân bị ảnh hưởng xấu bởi các chất phụ gia thực phẩm. Trong số những người bị mẫn cảm, các tác dụng phụ có thể bao gồm rối loạn tiêu hóa; khó ngủ và kích động; các vấn đề về hô hấp như hen suyễn; và nổi mề đay, ngứa và các vấn đề về da khác.
Tại Hoa Kỳ, phụ gia thực phẩm được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ quản lý. FDA phê duyệt các chất phụ gia được sử dụng trong nguồn cung cấp thực phẩm của quốc gia sau khi đánh giá chúng về độ an toàn. Các quyết định an toàn dựa trên thành phần phụ gia, số lượng có thể ăn vào và các tác động có thể có của phụ gia đối với sức khỏe lâu dài.