无糖饮料之所以是甜的，是因为 它们添加了甜味剂。这些甜味剂可以分为天然甜味剂和合成甜味剂两种。在无糖饮料中，多数添加的是天然甜味剂，如甜菊糖苷和罗汉果甘苷，它们虽然甜度很高，但热量非常低甚至没有热量。此外，人工甜味剂如阿斯巴甜、安赛蜜、三氯蔗糖等也被广泛用于无糖饮料中，它们的特点是甜度极高，只需添加极少量即可达到足够的甜味。这些甜味剂的化学结构能够刺激味蕾，让大脑产生甜味感觉，从而使得无糖饮料喝起来是甜的。
需要注意的是，虽然无糖饮料不含糖分，但长期摄入含有人工甜味剂的饮料可能对身体造成一些伤害，如影响代谢、引发肥胖和2型糖尿病等。因此，在饮用无糖饮料时，应注意适量，尤其是对于本身有糖尿病的人群，更需要注意合理饮用。