Kemični aditivi za živila so lahko pridobljeni iz sintetičnih ali naravnih virov in se običajno uporabljajo za enega od štirih namenov. Služijo kot konzervansi za podaljševanje obstojnosti in preprečevanje kvarjenja v pogojih vročine in vlage, uporabljajo se kot barvila in ojačevalci okusa ali pa jih dodajajo za povečanje hranilne vrednosti živil. Predelana živila imajo običajno veliko kemičnih aditivov za živila, ki se v izdelke vnašajo v majhnih količinah, vendar so najpogostejši aditivi za živila v razsutem stanju tisti, ki so zasnovani kot ojačevalci okusa. Ti vključujejo naravni sladkor, visoko fruktozni koruzni sirup in umetna sladila, kot je aspartam. Drugi pogosti ojačevalci okusa vključujejo mononatrijev glutamat (MSG) in naravne začimbe sintetičnega ali naravnega izvora, kot so arome mete, mandljev in vanilije.
Medtem ko so sladila najpogostejša kategorija aditivov za živila, sta dve drugi dodani posebej za zdravstvene koristi prav tako zelo razširjeni. Ti vključujejo mineral jod, ki se običajno doda kot kalijev jodid, da služi kot konzervans in preprečuje bolezni ščitnice, ki jih povzroča pomanjkanje spojine v prehrani, in vitamin D, ki se doda mleku za preprečevanje bolezni kosti in spodbujajo zdravje oči in kože. Tako jod kot vitamin D so dodajali živilom v ZDA od dvajsetih in tridesetih let prejšnjega stoletja.
Drugo ključno področje, kjer se uporabljajo naravni dodatki za krepitev hranilne vrednosti živila, je dodajanje vitaminov B, železa in folne kisline v predelano belo moko. Večina teh vitaminov je naravno prisotnih v moki, vendar se med mletjem izgubijo. Od štiridesetih let prejšnjega stoletja so jih dodajali nazaj v končni izdelek za preprečevanje bolezni, kot sta pelagra in beriberi pri otrocih in odraslih ter spina bifida pri novorojenčkih.
Medtem ko lahko umetni dodatki spadajo v obseg približno 20 različnih kategorij. od sredstev proti sprijemanju do emulgatorjev in vlažilnih sredstev, nekaj najpogostejših se uporablja za preprečevanje kvarjenja naravnih maščob in olj v živilih. Ti kemični aditivi za živila vključujejo butiliran hidroksianizol (BHA) in butiliran hidroksitoluen (BHT), kot tudi nadomestke maščob, ki imajo okus po maščobi, kot so olestra in sterolni estri. Drugi kemični aditivi za živila, ki se uporabljajo kot nadomestki maščob in stabilizatorji hrane ali konzervansi, so gume, pridobljene iz različnih rastlin, kot so morske alge. Sem spadajo karagenan, gumi guar, gumi rožičevca in drugi dobro znani dodatki, kot sta ksantan in arabski gumi.
Med stotinami različnih kemičnih aditivov za živila sta znani, da dve kategoriji konzervansov, ki se običajno uporabljata, v presežku povzročata zdravstvene težave. Sem spadajo spojine natrijevega nitrata, ki lahko hkrati služijo kot konzervansi, barvila in arome ter se pogosto uporabljajo v sušenem mesu in drugod za preprečevanje rasti bakterij. Sulfiti so še ena široka kategorija kemičnih aditivov za živila, ki se uporabljajo za preprečevanje razbarvanja suhega sadja in za ohranjanje svežine morskih sadežev, kot so kozice in jastogi. Te spojine so še posebej moteče za ljudi z astmo in nekaterimi vrstami alergij, saj lahko v dovolj visokih koncentracijah povzročijo anafilaktični šok, ki lahko privede do smrti, če se ne zdravi takoj.