En industrie agro-alimentaire, cet édulcorant présente de nombreux avantages. Chez l'homme, le sorbitol est métabolisé de la même façon que le glucose : il apporte la même énergie. Toutefois, son métabolisme étant non insulinodépendant, il n'augmente pas la glycémie. Cette propriété est particulièrement intéressante pour les produits destinés aux diabétiques. Il est non fermentescible par les levures. Possédant une grande capacité de rétention d'eau, le sorbitol est responsable de la consistance moelleuse d'un grands nombre de produits alimentaires. L'eau fixée s'évapore difficilement. Le sorbitol est également utilisé en tant qu'agent de retard de la cristallisation du saccharose dans les produits chocolatés.
Le sorbitol est utilisé comme étalon interne dans l'analyse quantitative des sucres par chromatographie gazeuse avec silylation.
C'est un édulcorant (E420) utilisé dans la nourriture de régime mais aussi dans nombre de produits élaborés par l'industrie agro-alimentaire dans lesquels il joue le rôle d'anticristalisant et d'émollient. Il est aussi utilisé comme excipient, humectant, stabilisant et séquestrant. Il fournit 2,6-3,4 kilocalories par gramme, donc moins que le sucre (>3,5 calories par gramme) et n'augmente que très peu la glycémie. Le sorbitol, comme l'érythritol et le xylitol, possède un goût frais en bouche utile pour les chewing gum, les dentifrice et les produits pour soins de la bouche. L'abus chronique de sucreries édulcorées au sorbitol peut provoquer des troubles gastriques et peut representer un apport calorique non négligeable (contrairement aux allégations industrielles).
Il a été montré que l'apport d'énergie, sous forme de sorbitol, aux bovins avant l'abattage prévient la production de viande à pH élevé.
Le sorbitol est utilisé comme médicament (sans ordonnance) afin de traiter la constipation, grâce à son effet laxatif.
Le sorbitol remplace le lactose dans les géloses Mac Conkey pour l'identification de la bactérie Escherichia coli O157:H7 (la maladie du hamburger), la souche E coli O157:H7 est sorbitol-, elle ne peut métaboliser le sorbitol, alors que les autres E coli non-pathogène du système digestif sont sorbitol+, elles peuvent métaboliser le sorbitol.
Le sorbitol est souvent utilisé par la cosmétique moderne en tant qu'agent humidifiant et épaississeur. On le retrouve souvent comme ingrédient dans la plupart des dentifrices.
Le sorbitol est très connu comme propergol de fusée en association avec le nitrate de potassium (salpêtre) (65% Potassium Nitrate et 35% de sorbitol). Grâce à sa basse température de fusion, il se lie très bien avec le nitrate de potassium pour former du propergol solide.
Le sorbitol est un polyol comme le glycérol ou le glycol. Il est composé d'une chaine carbonée de six carbones et six groupes alcool (un groupement par carbone). Sa formule chimique est C6H14O6 et il est l'isomère de 3 autres polyols : dulcitol, mannitol et iditol.
Son pKa est de 13,57.
Le sorbitol est un solide blanc très soluble dans l'eau (2 750 g·l−1 à 30 °C) et faiblement soluble dans l'éthanol.
La dose maximale de sorbitol au-dessus de laquelle il n'est pas toléré par le transit intestinal est de 0,15–0,17 g·kg-1 de masse corporelle pour l'homme et 0,24–0,3 g·kg-1 de masse corporelle pour la femme.
Le pouvoir sucrant du sorbitol est de 0,5-0,6 comparé au saccharose (à poids égal) et de 0,25 comparé au saccharose (à nombre de moles égal). A poids égal, il est plus sucrant que l'isomalt (pouvoir sucrant de 0,3-0,4) mais moins que le xylitol (pouvoir sucrant de 1).