Voor een kwantitatieve karakterisering van de gunstige en ongunstige gezondheidseffecten moet er inzicht zijn in de relatie tussen de voedingsstof of het voedingsmiddel en de gezondheidseffecten, de zogenaamde dosis-responsrelaties. Van hieruit wordt (de verandering in) het optreden van de gunstige en ongunstige gezondheidseffecten berekend.
Een aparte aanpak vergen stoffen met een toxicologische risiconorm, zoals een ADI (aanvaardbare dagelijkse inname). Bij overstijgen van de ADI (aanvaardbare dagelijkse inname) moeten dosis-responsrelaties van de ongunstige effecten worden uitgewerkt. Als de onderliggende data uit dierstudies komen, kan dit extra moeilijk zijn omdat er een vertaalslag naar de mens gemaakt moet worden.
Bij de kwantitatieve karakterisatie is het gezondheidsverlies dan wel de gezondheidswinst meestal uitgedrukt in verschillende maten, bijvoorbeeld:
- Aantal nieuwe gevallen van een ziekte dat optreedt of voorkomen wordt, toe te schrijven aan de betreffende voedingsfactor.
- Aantal sterfgevallen dat optreedt of voorkomen wordt, toe te schrijven aan de betreffende voedingsfactor.
Naast gezondheidseffecten kunnen in de kwantitatieve fase van de benefit-risk beoordeling ook economische effecten meegenomen worden (kosten-effectiviteit analyses).