甜味是人類最喜愛的味覺刺激之一，是甜味化合物(甜味劑)與甜受體之間以一種特殊方式相互作用的結果。甜味與甜味劑理論主要包括甜味劑的化學本質與呈味機理、甜受體的化學本質與生理基礎、甜味劑與甜受體的相互作用機理等內容。對這些基本原理的研究，有助於人們加深對甜味劑及甜味刺激內在本質的認識，最終達到自主地、有選擇地人工設計或改良甜味化合物的目的。
在生物進化過程中，從原蟲開始的化趨性至腔腸動物的化學感，再到魚類、鳥類和哺乳動物，則分化為味感、嗅感和其他化學感，味覺遂成為動物擇食的重要手段。對於絕大多數生物來說，味覺成了它們覓取食物的天性之一，也成了它們對外界分子識別的一種本領。諸如酸、苦味食物往往會遭到嬰兒的拒絕，而甜香食物則受歡迎。生物之所以能延續10億年而未滅絕，實與這種天賦的分子識別有關。當然，生物以味作為生存的自衛手段，是極有局限性的。作為高度文明的人類，不但早已擺脫了這種局限，而且還能有意識地加以利用。例如,現有糖精之類的人工甜味劑，就是能給予人們甜的味覺而被選擇為蔗糖甜味的替代品。
人類的味覺主要是由舌頭來感知的。人類舌麵上長有眾多的突起物，稱之為乳頭，乳頭按其形狀可分為四種，除絲狀乳頭外。舌的不同部位對味的敏感性不同。一般舌頭對甜味最敏感，當然這不是絕對的。
舌麵上約有50萬個香蕉形味細胞，每40～60個味細胞組成一個味蕾，味細胞頂端有微絨毛。一般成年人的味蕾數約有9000個，而嬰兒的味蕾數可能要超過1萬個。人的味受體即位於舌表麵味蕾尖端的小孔道內，由手指形的微絨毛（0.2μm×2.0μm）組成。味細胞的其餘表麵全為扁平而不與外界通透的溝狀細胞包裹，故受體的微絨毛隻有通過味蕾尖端小孔道才能與口中唾液接觸。因此味刺激分子必須具有一定的水溶性，才能隨唾液流入味蕾孔穴中，吸附於受體膜表麵上而產生味感。
正因為如此，唾液對味覺的引起關係甚大，如把一塊十分幹燥的糖塊放在用濾紙擦幹的舌表麵是感覺不到任何甜味的。唾液是食物的天然溶劑，它是由三對大唾液腺(腮腺、頜下腺和舌下腺)和無數小唾液腺注入口腔中的。大唾液腺在分泌唾液中起著主要的作用。巴甫洛夫的實驗證明，唾液分泌腺的活動在很大程度上與食物的種類相適應。唾液不僅能濕潤和溶解食物，而且還有洗滌口腔的作用。洗滌口腔可使味蕾不再受其他物質的幹擾，以達到更精確地辨認某種味覺。
人類味蕾在舌黏膜皺褶中的乳頭側麵上分布最為稠密，因此當人們用舌頭向硬齶上研磨食物時，味受體最易被興奮起來。味細胞膜的主要成分是脂質、蛋白質、無機鹽和少量的核酸，在模型膜不同的磷脂區上各有不同的“味覺”感應，但人們對此的了解還很不深入。甜受體的物質基礎是蛋白質，苦受體可能與蛋白質也有關聯。
實驗證明，味覺從刺激味受體開始感覺到味，僅需1.5～4.0ms，較視覺(13～45ms)快一個數量級，接近於直接由神經傳導。其中，鹹味的感覺最快，苦味的感覺最慢，甜味的感覺居中。對麻醉劑的麻醉反應是苦味消失最快，恢複最慢，酸味消失很慢，恢複最快，而甜味的反應仍居中。4%～24%酒精能增強甜味，用乙酰膽堿酶抑製劑處理舌頭能增強酸味和鹹味，但對甜味和苦味的影響不大。各種味覺同時存在時，彼此間會相互削弱。用硫醇或青黴胺解除金屬中毒時會降低或喪失味覺，而用銅、鋅或鎳鹽卻能增強或恢複味覺。
溫度對味覺有影響，最能刺激味覺的溫度在10～40℃之間，其中以30℃最為敏感。低於或高於此溫度，各種味覺都會減弱，如甜味在50℃以上時，其感覺顯著遲鈍。
味的強度還與水溶性有關。完全不溶於水的物質實際上是沒有味的，隻有溶解在水中才能刺激味覺神經。因此，甜味物質與舌表麵接觸時，需在舌表麵溶解後才能產生味覺。這樣，產生味覺的時間就有快有慢，而且味覺持續時間也有長有短，蔗糖比較容易溶解，甜味覺的產生較快，消失也較快；糖精較難溶解，因此味覺產生得較慢，而味覺維持時間卻較長。