La lengua humana responde a una variedad de sustancias diferentes, registrándolas como varios sabores. La evolución programó nuestro sentido gustativo para encontrar las cosas nutritivas sabrosas y las no nutritivas no sabrosas, en su mayor parte. Los seres humanos somos flexibles sobre lo que comen en relación con muchos animales, de ahí nuestro estado omnívoro, pero hay muchos tipos de material orgánico que somos incapaces de digerir y, por lo tanto, percibimos como desagradables. El azúcar es muy digerible y ofrece una fuente de calorías muy condensada, por lo que para nosotros sabe bien y tiene un sabor distintivo que etiquetamos como dulce. Todos los mamíferos, excepto los gatos, pueden saborear y disfrutar de esta sustancia y son más propensos a comer alimentos de mal sabor si los contienen.
Los científicos ahora saben que la lengua está cubierta por pequeños grupos de sensores químicos llamados papilas gustativas. Es la forma geométrica de las moléculas entrantes lo que determina su sabor. Algunos alimentos tienen múltiples moléculas que contribuyen a su sensación general de sabor. Existen varios tipos de azúcar, pero, con mucho, el que consumen los humanos con más frecuencia es una molécula llamada sacarosa. También hay otras moléculas, como la sacarina, que tienen un sabor dulce aunque no son azúcar, aunque la sensación de sabor es ligeramente diferente.
La razón por la que dos clases diferentes de moléculas producen el mismo sabor dulce se confirmó en la década de 1960. Ambos tienen un conjunto doble de átomos de hidrógeno que sobresalen de su superficie como una punta, listos para unirse a los receptores de la lengua. En el azúcar, estos dos átomos están separados entre 2.5 y 4 angstroms, donde un angstrom tiene una longitud aproximadamente igual al ancho de dos átomos de hidrógeno. La sacarina tiene una estructura molecular completamente diferente, pero las mismas puntas con espaciamiento similar, lo que lleva a una sensación de sabor similar.
Las sustancias de sabor amargo también tienen dos átomos de hidrógeno que sobresalen para unirse, otra punta, pero la separación promedio de estos dos átomos es de 1.5 angstroms. El espaciado diferente de los átomos de hidrógeno en unos pocos diámetros atómicos es suficiente para producir el efecto de alto nivel de dulzura o amargura. Por eso el azúcar tiene un sabor dulce y la quinina un sabor amargo.