行政罚款是最直接的处罚方式。市场监管部门查实非法添加行为后，会责令当事人改正违法行为。根据违法情节的严重程度，处以相应数额的罚款。对于超范围或者超限量使用食品添加剂的情形，罚款金额与货值金额挂钩，违法生产经营的食品货值金额不足一万元的，处五万元以上十万元以下罚款;货值金额一万元以上的，处货值金额十倍以上二十倍以下罚款。
没收违法所得和违法产品也是必须执行的处罚。当事人通过非法添加行为获得的所有收入都会被没收。现场查获的违法食品、食品添加剂以及用于违法生产经营的工具、设备、原料等物品也会被一并没收。这项处罚的目的是切断违法行为的获利链条，让违法者无利可图。
情节严重的还会被吊销许可证。如果当事人多次实施非法添加行为，或者违法行为造成恶劣社会影响，或者导致食品安全事故，市场监管部门会直接吊销其食品生产经营许可证。许可证被吊销后，当事人五年内不得申请食品生产经营许可，相关人员五年内不得从事食品生产经营管理工作。
刑事责任是比行政处罚更重的法律后果。非法添加食品添加剂如果达到刑事追诉标准，行政机关会将案件移送公安机关立案侦查。当事人不仅要面临罚款、拘留等行政处罚，还要承担牢狱之灾。刑事处罚的记录会伴随终身，对个人就业、子女入学等方面都会产生长远影响。
生产销售不符合安全标准的食品罪。超范围或者超限量使用食品添加剂，导致食品中含有严重超出标准限量的危害人体健康的物质，足以造成严重食物中毒事故或者其他严重食源性疾病的，构成此罪。这个罪名的认定关键在于食品是否达到足以造成严重健康危害的程度。
生产销售有毒有害食品罪。如果添加的物质属于法律、法规禁止在食品生产经营活动中添加使用的物质，或者属于国务院有关部门公布的食品中可能违法添加的非食用物质名单上的物质，就属于有毒有害的非食品原料。明知是有毒有害的非食品原料仍然添加到食品中的，构成此罪。
生产销售伪劣产品罪。非法添加食品添加剂的行为不一定构成前两个罪名，但只要所生产的食品属于不合格产品，以不合格产品冒充合格产品进行销售，且销售金额达到五万元以上，就可以按照生产销售伪劣产品罪定罪处罚。这是兜底性罪名，适用范围更广。
不同罪名之间的界限在于添加物的性质和危害程度。添加有毒有害非食品原料的，适用有毒有害食品罪。添加行为导致食品不符合安全标准且足以造成严重危害的，适用不符合安全标准的食品罪。添加行为仅导致食品不合格但不满足前两个罪名条件的，适用伪劣产品罪。
能构成。非法添加食品添加剂的行为完全符合生产销售伪劣产品罪的构成要件。刑法第一百四十条规定的伪劣产品包括在产品中掺杂掺假、以假充真、以次充好或者以不合格产品冒充合格产品四种情形。非法添加食品添加剂导致食品不合格，属于典型的不合格产品冒充合格产品。
认定构成此罪的核心条件是销售金额达到五万元以上。销售金额五万元以上不满二十万元的，处二年以下有期徒刑或者拘役;二十万元以上不满五十万元的，处二年以上七年以下有期徒刑;五十万元以上不满二百万元的，处七年以上有期徒刑;二百万元以上的，处十五年有期徒刑或者无期徒刑。销售金额是决定量刑档次的关键因素。
非法添加食品添加剂行为与前两个食品安全犯罪罪名存在竞合关系时，按照处罚较重的规定定罪处罚。这意味着如果非法添加行为同时构成生产销售不符合安全标准的食品罪和生产销售伪劣产品罪，法院会对比两个罪名的法定刑，选择量刑更重的一个罪名进行判决。
实践中大量非法添加案件最终以生产销售伪劣产品罪定罪。原因在于证明添加的物质属于有毒有害非食品原料或者食品足以造成严重健康危害，需要复杂的检验鉴定程序。而证明食品不合格、销售金额达到五万元以上，取证难度相对较低。因此这个罪名成为打击非法添加行为的有力武器。