As desvantagens dos aditivos alimentares são que eles podem causar reações alérgicas e outros problemas graves de saúde. Os aditivos alimentares geralmente estão listados no rótulo dos ingredientes de um produto, mas sua função raramente é divulgada.
Um estudo turco em 2012 afirmou que as reações alérgicas a aditivos alimentares têm proliferado nos últimos 20 anos. Os sintomas dessas alergias são irritações na pele, desconforto intestinal e problemas respiratórios. No entanto, a maioria desses sintomas são leves e não são relatados. Os aditivos mais comuns que desencadeiam reações alérgicas são os sulfitos de glutamato monossódico, corantes alimentares e adoçantes artificiais.
Um estudo publicado na edição de 1994 do jornal médico Annals of Allergy indicou uma ligação substancial entre o TDAH e o consumo de corantes e conservantes artificiais. Alguns produtos químicos que estão ligados à hiperatividade são benzoato de sódio, corante alimentar vermelho e vários corantes alimentares amarelos.
Aspartame, sacarina, nitritos e benzoato são aditivos alimentares que têm sido associados ao câncer em estudos com animais porque eles criam compostos carcinogênicos durante o processo de metabolização, conforme declarado pelo Centro de Ciência no Interesse Público. Ao contrário, a Food and Drug Administration afirma que, como nenhuma pesquisa em humanos foi realizada, não há justificativa para remover esses produtos químicos potencialmente prejudiciais dos alimentos.