准确结构阿斯巴甜学名为天门冬酰苯丙氨酸甲酯，化学式为C14H18N2O5，在室温下以白色粉末的状态存在，是一种天然功能性低聚糖，甜度高、不易潮解、不致龋齿，糖尿病患者可食用。阿斯巴甜因其热量极低，又具有较高的甜度，可添加于饮料、药制品或无糖口香糖中作为糖替代品。阿斯巴甜的热量约为16.75kJ/g ，而且2.8mg/dl的阿斯巴甜就可以让人感觉到甜味，故可以忽略少量阿斯巴甜所产生热量。
稳定性
阿斯巴甜水溶液在一定的温度和酸性pH条件下，其酯键能被水解生成天冬氨酰苯丙氨酸和甲醇。在中性、碱性（pH>7）或受热条件下，或经环化作用消去甲醇形成环天冬氨酰苯丙氨酸。最终，天冬氨酰苯丙氨酸还会继续水解生成2个单独的氨基酸-天冬氨酸和苯丙氨酸。
阿斯巴甜半衰期可达300d，在pH为3~5的环境中最为稳定；当pH为7时，半衰期仅有几天。阿斯巴甜的甜味特性与蔗糖有所不同，比蔗糖的甜味更为持久，且食用后不会有苦后味或金属异味，而且阿斯巴甜在人体内可迅速代谢分解为天冬氨酸、苯丙氨酸和甲醇。
在固体粉末饮料和什锦点心之类干燥产品中，阿斯巴甜的稳定性很好，整体稳定性类似于纯阿斯巴甜。高温环境中阿斯巴甜会发生水解和环化作用，这就限制了它在焙烤、油炸类需高温长时处理食品中的应用。但若处理得当，阿斯巴甜也可用在那些需某种程度热处理的食品中，如可应用在需经高温短时杀的食品中（132-138℃，1min）。在其他极限条件下，如冰冻或速冻食品中，直接变化的阿斯巴甜数量很少。
由于水分、pH和温度的综合影响导致阿斯巴甜的分解，会引起甜味的逐渐丧失。但这不会产生怪味，因为其转化物均无味。
溶解度
阿斯巴甜的溶解度是个重要参数，当应用于液体食品时更要考虑到这一点。就阿斯巴甜本身，其溶解度是pH与温度的函数。在配制餐桌甜味剂、饮料和甜什锦点心时，必须充分考虑到这几个因素的综合影响。
阿斯巴甜在其等电点（pH为5.2）的水中溶解度最小，其溶解度随温度升高而增大。在等电点下，温度与溶解度之间呈直线关系。在低于阿斯巴甜等电点情况下形成盐溶液的趋势，有助于改善溶解速率与溶解程度，这可通过先往系统中溶解一种食用酸（柠檬酸、苹果酸等），然后再加入阿斯巴甜，或者同时加入两者而得以实现。
合成：
传统化学合成法是将天冬氨酸转变为酸酐，然后与苯丙氨酸甲酯缩合成阿斯巴甜。化学法的区域选择性较差，产生两种异构体：α-阿斯巴甜和β-阿斯巴甜，α-阿斯巴甜为主产物，β-阿斯巴甜有苦味，必须分离除去，工艺比较复杂。
嗜热菌蛋白酶（thermolysin）已成功用于有机相中阿斯巴甜前体的合成，它使苯丙氨酸甲酯与氨基保护的天冬氨酸缩合形成阿斯巴甜前体，再经还原、脱保护基，即可得到阿斯巴甜。酶法催化的反应具有对映体选择性，只合成α-阿斯巴甜，反应中可以采用外消旋体苯丙氨酸甲酯作为底物，酶催化反应时只利用L-苯丙氨酸甲酯，未反应的D-苯丙氨酸甲酯可形成盐，酸化后可使之外消旋化而循环利用。
该催化反应具有以下特色：①利用了耐有机溶剂的嗜热菌蛋白酶；②利用非水相体系，显著提高了底物浓度；③嗜热菌蛋白酶对DL-苯丙氨酸甲酯中L-苯丙氨酸甲酯具有严格的选择性，可以利用廉价的外消旋体作为原料；④将嗜热菌蛋白酶与合成原料置于水相中进行酶促反应，生成的中间体则随时被萃取到有机相中。因此，酶促反应不受抑制，可连续进行，产率超过95%。
合成影响因素（乙醇），有研究表明，阿斯巴甜在水中溶解度一般较小，约为1%（25℃），但随着溶剂中乙醇含量的不断增加，阿斯巴甜的溶解度也逐渐上升，当阿斯巴甜在乙醇水溶液中溶解度到达峰值时，随着乙醇继续加入，阿斯巴甜溶解度会逐渐降低。
合成影响因素（温度），常温下配置相同甜度的阿斯巴甜溶液和白砂糖溶液，密封并分别用不同的温度加热30min，进行感官评价，判断加热是否对阿斯巴甜溶液甜度产生影响。在100℃到120℃之间平均取5组温度作为阿斯巴甜测量温度，发现随着温度的升高，阿斯巴甜的甜度逐渐下降，高至120℃时，阿斯巴甜的甜度趋近于零，此结果也从一定程度上证明了阿斯巴甜在高温条件下不稳定，应避免高温条件下存放。
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