Se sabe que ciertos compuestos químicos tales como los aldehidos y las cetonas son percibidos por la lengua como sustancias dulces. Lo mismo se puede decir con las sustancias que poseen carbohidratos, se perciben con cierto grado de dulzura. La sacarosa (azúcar común) es el ejemplo prototípico de sustancia dulce, pero existen otras como la fructosa. Algunos aminoácidos se perciben dulces: los más dulces son la alanina, la glicina, y la serina. algunos aminoácidos se perciben en una mezcla de sabor amargo y dulce.

Algunas especies producen glicósidos que son muchas veces más dulces que el azúcar. Un ejemplo claro es el acido glicirrhízico que es un compuesto 30 veces más dulce que la sacarosa. Otro ejemplo es el steviósido exportado de América del Sur de la planta Stevia rebaudiana que puede llegar a ser 250 veces más dulce que la sacarosa. Otro edulcorante potente pueden ser ciertas proteinas como la Taumatina encontrado en África occidental, la Lisozima encontrada en los huevos de pollo.

Muchos compuestos sintéticos se conocen como dulces, por ejemplo el cloroformo, el nitrobenzeno, el glicol. En 2005 se determinaron cinco sustancias sintéticas: sacarina, ciclamato, aspartamo, acesulfame potasio, sucralosa, alitame, y neotame. Algunas de estas sustancias fueron retiradas del mercado durante los años 1990s.