三氯蔗糖在酸性溶液中如在软饮料中的性质特别稳定，这是决定它的应用范围的一个十分重要的性质。
三氯蔗糖在水溶液中有两种可能的降解途径。在低pH条件下，三氯蔗糖会缓慢的水解成其组成单糖的衍生物，水解速度随pH和温度而定。在高pH条件下，它会在碱催化下，从3′和6′位置上消去氯化氢分子，而形成3′，6′-酐。如图所示，为这两种可能的分解途径，当然在食品配料系统中只可能出现酸催化分解现象。
三氯蔗糖溶液的稳定性随pH、存放时间及温度而定，以pH5左右的稳定性最好。图所示为20℃时三氯蔗糖在不同pH条件下的稳定性，其分解过程符合第一动力学定律。在较高温度下，三氯蔗糖降解速度加快。图二图三在70℃和100℃环境中的稳定点出现在pH5时，在pH3、75℃条件下，三氯蔗糖的分解率为0.2%/h，而在100℃时为2%/h。
为提高分析精度而应用放射元素标记三氯蔗糖的研究结果，证实了上述酸性条件下的降解产物。用经【36Cl】标记的三氯蔗糖溶液分别在40℃，pH2.5、3.0和3.5条件下贮藏1年，贮藏8、16、26和52周时分别检样，并用薄层色谱分析测定，从薄层板上取出试样用液体闪烁法（Liquid scintillation counting)计数分析，其结果见图四。从图中可看出两种降解产物的增加与三氯蔗糖的减少情况。
表五所示为三氯蔗糖物料衡算结果，它是通过比较试样中残余TGS 数量及已降解成酸水解产物1，6-二氯果糖（1.6-DGF）和4-氯代半乳糖（4-CG）的TGS数量，并由液体闪烁计数检测器分析而得。定量回收率是通过测定TGS及2种分解产物数量得到的，它表明在该条件下三氯蔗糖降解成其组成单糖衍生物是它的惟一降解途径。
在软饮料pH范围内，三氯蔗糖是所有可供选择的强力甜味剂中性质最为稳定的一种。含有TGS的产品货架寿命长，即使经过长时间的贮藏，产品也没有甜味损失现象。用它配制饮料时，由它而产生的限制因素很少，用它可配制出比用其他甜味剂pH要低很多的高品质软饮料来。此外，低pH的浓缩饮料（如用来配制碳酸饮料的矿泉浓浆）也可成功地用三氯蔗糖来生产，而生产这种浓缩液如用其他甜味剂替代，尚未见有成功的报道。
三氯蔗糖结晶产品的稳定性，足够满足它的贮藏运输及应用于干燥混合粉中的要求。在冷藏干燥条件下，对三氯蔗糖没有任何操作上的困难，如在20℃干燥条件下贮藏4年也很稳定。当然，干制品的稳定性随温度和时间而定，在较高温度下存放时间会缩短。如在35℃时的货架寿命为12周，但在70℃时仅为12h。在很高的温度下，三氯蔗糖的第一个变化是色泽变深，因此贮藏时控制温度是延长存放时间唯一重要的方法。
