Søtningsstoffene som brukes i iskrem inkluderer sukrose, stivelsessirup, glukose, fruktose, cyklamat, aspartam (APM), etc. Disse ulike søtningsmidlene har forskjellig sødme og funksjonelle egenskaper, som har en ekstremt viktig innvirkning på farge, aroma, smak, form, tekstur og bevaring av produktet. Ulike søtningsmidler har forskjeller i sødme og andre egenskaper, som også påvirker deres anvendelse, men det er ingen vitenskapelig standard for sammenligning. Dette er et spørsmål om smak og nervefølelse. Folk liker søtheten til sukrose og bruker vanligvis sukrose som standard for å indikere forskjellen i relative egenskaper. Forutsatt at søtheten til sukrose er 100, er søtheten til glukose den laveste ved 70. Fruktose er den søteste av de naturlige sukkerene, og dens søteste isomer -heksanfruktose er 180. Men i vandig løsning eksisterer fruktose i en balansert tilstand av fem pentasyklomerer{9}: to åpne isomerer:{9}. Den -heksacykliske isomeren av krystallinsk fruktose har høyest søthet, men i vandig oppløsning forvandles den til andre isomerer med lavere søthet, og reduserer dermed søtheten. Derfor oppgir litteraturen fruktosesøthet som 120-150, noe som er inkonsekvent fordi transformasjonen mellom isomerer er raskere ved høyere temperaturer. Glukose eksisterer i vandig løsning som to sykliske isomerer og en åpen kjedestruktur. Sukrose eksisterer i vandig løsning som bare én struktur.
Søtningsmidler kommer bare i kontakt med smaksløkene i oppløst tilstand, gir en søt følelse, når raskt sin topp søthet og forsvinner deretter raskt. Når en kald drink holdes i munnen, oppløses en del av den i spytt, og produserer sødme; etter at dette forsvinner, løses en annen del opp, slik at sødmen kan føles i en lengre periode. Denne søtningens natur varierer mellom forskjellige søtningsmidler. Når sukrose kommer i kontakt med smaksløkene, produserer den et høyt nivå av sødme i løpet av ett sekund, når toppen, og avtar deretter og forsvinner etter omtrent 30 sekunder. Når fruktose kommer i kontakt med smaksløkene, oppfattes søthetsfølelsen raskere enn med sukrose, når toppen raskt, for deretter å avta og forsvinne like raskt. Begge er søte, men deres sødme er forskjellig; fruktoses sødme er nærmere fruktens. Denne raske økningen og fallet av fruktoses sødme er en fordel i noen applikasjoner, som lar andre smakstilsetninger tre i kraft lettere uten å bli maskert, og i noen tilfeller reduserer mengden kostbare smakstilsetninger samtidig som de oppnår gode resultater. Når glukose kommer i kontakt med smaksløkene, ligner søthetsfølelsen til sukrose, men den stiger saktere, når en lavere topp, for så å avta og forsvinne saktere. Glukoseløsninger er endoterme, og gir en avkjølende følelse, som er en ønskelig egenskap i noen applikasjoner; for eksempel inneholder noen søtningsmidler også mynte for å skape en avkjølende effekt. Glukose brukes i tyggegummi; hvert gram glukose oppløst i vann absorberer 25,2 kalorier varme, den høyeste blant sukkerarter.
For tiden er sukrose det mest brukte søtningsmiddelet, vanligvis brukt i 15–16 %. Sukrose gir produktene en fin tekstur og er et rimelig søtningsmiddel av høy-kvalitet. Mengden sukrose som brukes kan senke frysepunktet til iskremblandingen. Gitt anti-krystalliseringsegenskapene og mildere sødme til stivelsessirup, brukes den ofte til delvis å erstatte sukrose i utlandet, og denne praksisen er nå bredt tatt i bruk av innenlandske iskremprodusenter. Siden stivelsessirup har et lavere frysepunkt enn sukrose, bør det ikke brukes i store mengder; Generelt er det ideelt å erstatte omtrent 1/4 av sukrosen. I dette tilfellet kan 1,5 kg stivelsessirup erstatte omtrent 1 kg sukrose. Bruk av både sukrose og stivelsessirup sammen resulterer i en bedre tekstur for iskremen og bidrar til å forhindre kvalitetsforringelse under lagring og transport. Søtheten påvirkes også av typen og mengden av andre ingredienser. De fleste sorbet-, sorbet- eller fruktis som inneholder fruktjuice har en syrlig smak som reduserer søtheten, og krever derfor tilsetning av søtningsmidler. For produkter som inneholder kakao eller søt sirup, som har en sterk bitter smak, anbefales det å øke mengden sukrose med 2 % til 3 % sammenlignet med vanlig iskrem. Videre har praksis vist at tilsetning av 0,5 % salt (basert på sukkerinnholdet) til en 20 % sukkerløsning gir den sterkeste sødmen. For ikke-melkefaststoffer kan salter i små mengder øke søtheten, mens store mengder svekker den. For å forbedre smaken, øke variasjonen eller redusere kostnadene, brukes mange søtningsmidler som honning, sakkarin, cyclamat, marengs, stevia og aspartam i kombinasjon. Sukker står for omtrent halvparten av de totale faste stoffene i iskremingredienser, inkludert laktose fra melk. Som søtningsmiddel påvirker sukker konsistensen av den kontinuerlige fasen og påvirker til en viss grad størrelsen på iskrystaller og krystalliseringen av laktose i frossen iskrem.