三氯蔗糖在酸性溶液中如在軟飲料中的性質特別穩定，這是決定它的應用范圍的一個十分重要的性質。
三氯蔗糖在水溶液中有兩種可能的降解途徑。在低pH條件下，三氯蔗糖會緩慢的水解成其組成單糖的衍生物，水解速度隨pH和溫度而定。在高pH條件下，它會在堿催化下，從3′和6′位置上消去氯化氫分子，而形成3′，6′-酐。如圖所示，為這兩種可能的分解途徑，當然在食品配料系統中只可能出現酸催化分解現象。
三氯蔗糖溶液的穩定性隨pH、存放時間及溫度而定，以pH5左右的穩定性好。圖所示為20℃時三氯蔗糖在不同pH條件下的穩定性，其分解過程符合第一動力學定律。在較高溫度下，三氯蔗糖降解速度加快。圖二圖三在70℃和100℃環境中的穩定點出現在pH5時，在pH3、75℃條件下，三氯蔗糖的分解率為0.2%/h，而在100℃時為2%/h。
為提高分析精度而應用放射元素標記三氯蔗糖的研究結果，證實了上述酸性條件下的降解產物。用經【36Cl】標記的三氯蔗糖溶液分別在40℃，pH2.5、3.0和3.5條件下貯藏1年，貯藏8、16、26和52周時分別檢樣，并用薄層色譜分析測定，從薄層板上取出試樣用液體閃爍法（Liquid scintillation counting)計數分析，其結果見圖四。從圖中可看出兩種降解產物的增加與三氯蔗糖的減少情況。
表五所示為三氯蔗糖物料衡算結果，它是通過比較試樣中殘余TGS 數量及已降解成酸水解產物1，6-二氯果糖（1.6-DGF）和4-氯代半乳糖（4-CG）的TGS數量，并由液體閃爍計數檢測器分析而得。定量回收率是通過測定TGS及2種分解產物數量得到的，它表明在該條件下三氯蔗糖降解成其組成單糖衍生物是它的惟一降解途徑。
在軟飲料pH范圍內，三氯蔗糖是所有可供選擇的強力甜味劑中性質為穩定的一種。含有TGS的產品貨架壽命長，即使經過長時間的貯藏，產品也沒有甜味損失現象。用它配制飲料時，由它而產生的限制因素很少，用它可配制出比用其他甜味劑pH要低很多的高品質軟飲料來。此外，低pH的濃縮飲料（如用來配制碳酸飲料的礦泉濃漿）也可成功地用三氯蔗糖來生產，而生產這種濃縮液如用其他甜味劑替代，尚未見有成功的報道。
三氯蔗糖結晶產品的穩定性，足夠滿足它的貯藏運輸及應用于干燥混合粉中的要求。在冷藏干燥條件下，對三氯蔗糖沒有任何操作上的困難，如在20℃干燥條件下貯藏4年也很穩定。當然，干制品的穩定性隨溫度和時間而定，在較高溫度下存放時間會縮短。如在35℃時的貨架壽命為12周，但在70℃時僅為12h。在很高的溫度下，三氯蔗糖的第一個變化是色澤變深，因此貯藏時控制溫度是延長存放時間唯一重要的方法。
