Ketojenik diyetin temelinde vücudun dışarıdan karbonhidrat alımını büyük ölçüde azaltmak vardır. Karbonhidrat alımındaki bu azalma vücudu ketoz adı adı verilen metabolik bir duruma sokar. Ketoz durumunda vücut enerji için yağ yakmada çok daha verimli bir hale gelir ve vücut enerji gereksinimini karbonhidratlar yerine yağlardan karşılamaya başlar.

Bu süreç dahilinde yağ karaciğerde ketonlara dönüştürülür ve bunlar beyin için  enerji sağlamak üzere kullanılabilir. Ketojenik diyet ile hem kan şekeri, hem de insülin düzeylerinde düşme sağlanabilir.