Mehanizem delovanja sladil temelji predvsem na njihovi sposobnosti, da se vežejo na sladke receptorje na človeških brbončicah. Ko se molekule sladila vežejo na te receptorje, sprožijo vrsto biokemičnih reakcij, ki na koncu prenesejo "sladek" signal v možgane. Zaradi različnih kemijskih struktur različnih sladil se razlikujeta tudi način in moč njihove vezave na sladke receptorje, kar ima za posledico različne sladkobne profile. Pomembno je omeniti, da čeprav lahko sladila posnemajo sladkost saharoze, se njihove presnovne poti in fiziološki učinki v človeškem telesu bistveno razlikujejo od tistih pri saharozi.
