Die menschliche Zunge reagiert auf eine Reihe unterschiedlicher Substanzen und registriert diese als unterschiedliche Geschmacksrichtungen. Die Evolution hat unseren Geschmackssinn darauf programmiert, nahrhafte Dinge als schmackhaft und nährstoffarme Dinge als geschmacklos zu empfinden – zum größten Teil. Der Mensch ist im Vergleich zu vielen Tieren flexibel in seiner Ernährung, daher unser Allesfresser-Status, aber es gibt viele Arten von organischem Material, das wir nicht verdauen können und daher als unangenehm empfinden. Zucker ist hochverdaulich und bietet eine sehr konzentrierte Kalorienquelle, daher schmeckt er uns gut – und hat einen ausgeprägten Geschmack, den wir als süß bezeichnen. Alle Säugetiere, außer Katzen, können diese Substanz schmecken und genießen und neigen eher dazu, schlecht schmeckende Nahrung zu sich zu nehmen, wenn sie etwas enthält.
Wissenschaftler wissen jetzt, dass die Zunge mit winzigen Ansammlungen chemischer Sensoren bedeckt ist, die als Geschmacksknospen bezeichnet werden. Es ist die geometrische Form der ankommenden Moleküle, die ihren Geschmack bestimmt. Einige Lebensmittel haben mehrere Moleküle, die alle zu ihrem gesamten Geschmacksempfinden beitragen. Es gibt verschiedene Arten von Zucker, aber die bei weitem am häufigsten vom Menschen konsumierte ist ein Molekül namens Saccharose. Es gibt auch andere Moleküle, wie Saccharin, die süß schmecken, obwohl sie kein Zucker sind, obwohl das Geschmacksempfinden etwas anders ist.
Der Grund dafür, dass zwei verschiedene Molekülklassen denselben süßen Geschmack erzeugen, wurde in den 1960er Jahren bestätigt. Sie haben beide einen doppelten Satz von Wasserstoffatomen, die wie eine Zinke aus ihrer Oberfläche herausragen und bereit sind, sich mit den Rezeptoren in der Zunge zu verbinden. In Zucker sind diese beiden Atome zwischen 2.5 und 4 Angström voneinander entfernt, wobei ein Angström eine Länge ungefähr gleich der Breite von zwei Wasserstoffatomen ist. Saccharin hat eine völlig andere Molekularstruktur, aber die gleichen Zinken mit ähnlichem Abstand, was zu einem ähnlichen Geschmackserlebnis führt.
Bitter schmeckende Substanzen haben auch zwei Wasserstoffatome, die zur Bindung herausragen, ein weiterer Zinken, aber der durchschnittliche Abstand dieser beiden Atome beträgt 1.5 ngström. Der unterschiedliche Abstand der Wasserstoffatome um nur wenige Atomdurchmesser reicht aus, um den hochgradigen Effekt von Süße oder Bitterkeit zu erzeugen. Deshalb schmeckt Zucker süß und Chinin bitter.