สารเติมแต่งอาหารสามารถเผาผลาญในร่างกายมนุษย์ได้ แต่การเผาผลาญเฉพาะนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ
สารเติมแต่งอาหารส่วนใหญ่รวมถึงสารกันบูด, ฮาร์ดเรนเนอร์, สารแต่งกลิ่น ฯลฯ หากเนื้อหาของสารเติมแต่งอาหารในอาหารอยู่ในช่วงที่กำหนดและมีเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่กลืนกินมันมักจะถูกขับออกจากร่างกายผ่านการดูดซึมของมนุษย์และการย่อยอาหารและโดยทั่วไปไม่ได้ก่อให้เกิดอันตรายที่ชัดเจน อย่างไรก็ตามหากเนื้อหาของสารเติมแต่งอาหารในอาหารมีมากเกินไปและเกินช่วงที่กำหนดปริมาณระยะยาวอาจทำให้เกิดความเสียหายต่ออวัยวะต่าง ๆ เช่นตับและไต
เวลาเมแทบอลิซึมของสารเติมแต่งอาหารแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทปริมาณและสถานะสุขภาพของแต่ละบุคคล สารเติมแต่งธรรมชาติเช่นวิตามินซีถูกขับออกมาอย่างรวดเร็วผ่านทางเดินที่ละลายน้ำได้ในขณะที่สารเติมแต่งสังเคราะห์อาจใช้เวลานานกว่าในการเผาผลาญ สุขภาพของระบบย่อยอาหารการทำงานของตับและความแตกต่างของแต่ละบุคคล (เช่นอายุเพศปัจจัยทางพันธุกรรม ฯลฯ ) จะส่งผลต่ออัตราการเผาผลาญ ตัวอย่างเช่นคนที่มีการทำงานของตับปกติสามารถเผาผลาญสารเติมแต่งอาหารส่วนใหญ่ได้เร็วขึ้นในขณะที่การทำงานของตับที่ผิดปกติอาจนำไปสู่การเผาผลาญช้าลง นอกจากนี้สารเติมแต่งอาหารในปริมาณสูงอาจใช้เวลานานกว่าในการเผาผลาญอย่างสมบูรณ์และอาจเพิ่มภาระให้กับร่างกาย
สารเติมแต่งอาหารบางประเภทอาจไม่ได้รับการเผาผลาญอย่างสมบูรณ์ในร่างกายมนุษย์ ตัวอย่างเช่นสารให้ความหวานเทียมเช่นแอสปาร์แตมและ saccharin มักจะไม่ถูกเผาผลาญเป็นพลังงานและการบริโภคที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดความรู้สึกไม่สบายในทางเดินอาหารในบางคน สารกันบูดเช่นโซเดียมเบนโซเต้และโพแทสเซียมซอร์เบตไม่ได้ถูกย่อยและดูดซึมในร่างกายมนุษย์และการบริโภคที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดความรู้สึกไม่สบายในทางเดินอาหารในบางคน สีสังเคราะห์เช่น tartrate และ carmine ส่วนใหญ่ยากที่จะสลายโดยร่างกายมนุษย์และอาจทำให้เกิดอาการแพ้หรือการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมโดยเฉพาะในเด็ก