ההגדרות של תוספי מזון משתנות בין המדינות. הוועדה המשותפת לקודקס מזון Alimentarius של ארגון המזון והחקלאות של האו"ם (FAO)
וארגון הבריאות העולמי (WHO) מגדירים תוספי מזון כ: חומרים לא-תזונתיים שנוספו בכוונה למזון, בדרך כלל בכמויות קטנות, כדי לשפר את המראה, הטעם, המרקם או חיי המדף של המזון. לפי הגדרה זו, אין לכלול מחזקות מזון שנועדו להגביר את התכולה התזונתית של המזון בהיקף של תוספי מזון.
על פי סעיף 99 לחוק בטיחות המזון של הרפובליקה העממית של סין, סין מגדירה תוספי מזון כ: חומרים מלאכותיים או טבעיים המוספים למזון כדי לשפר את איכותו, צבעו, ארומתו וטעמו, וכן לצורכי שימור, טריות ועיבוד.
לתוספי מזון יש את שלושת המאפיינים הבאים: ראשית, הם חומרים המוספים למזון; לכן, הם בדרך כלל אינם נצרכים לבד כמזון. שנית, הם כוללים גם חומרים מסונתזים באופן מלאכותי וגם חומרים טבעיים. שלישית, מטרתם בהוספתם למזון היא לשפר את איכותו, צבעו, ארומתו וטעמו, וכן לצורכי שימור, טריות ועיבוד.
