引起酮症酸中毒

生酮饮食的理论是杜絶葡萄糖的生理代谢途径，改以酮体作为身体能量的来源。当一天中碳水化合物摄取量限制在20公克或是更少时，2 - 7天左右，肝臟会转向燃烧脂肪以产生酮体，做为生理代谢的能量来源。尤其是脑的能量来源除了葡萄糖之外，就只有酮体。当血液中酮体浓度上升高于10–25毫摩尔/升(mmol/L)，称为酮症酸中毒(Ketoacidosis)，尤其是第一型糖尿病者若没有适度使用胰岛素，会出现酮症酸中毒，这个生理代谢的问题甚至会危及生命。

损伤肾脏

生酮饮食虽然可以燃烧脂肪，短期内体重看似明显下降，但其实这是伴随着大量脱水所呈现的假象。酮体首先出现在血液，其次是尿液，一旦有生酮现象出现时必须饮用足量的水分，将酮体经由肾臟尿液排出，否则会对肾臟功能产生损害，恐引发泌尿系统等问题。然而当酮排出体外时，会同时带走大量的水分，造成细胞脱水。

引起肌肉消耗症

生酮减肥法无法摄取足够的人体必需营养素，例如维生素、矿物质、纤维、抗氧化剂、植物化学物质。尤其是患有心臟病或糖尿病者更应该特别留意，最好不要轻易尝试。在分解脂肪的同时，肢体肌肉也会被分解消耗，终至肌肉消耗症，例如控制不良的糖尿病患者除了会出现酮症之外，四肢体肌肉更是会明显减少。

引起心血管疾病

生酮饮食中强调限制碳水化合物和蛋白质，对脂肪没有限制，号称吃到满足食欲为止，这种饮食法因为摄取过多的油脂，对心臟血管的健康会造成极大的负担。其是患有心臟病或糖尿病者更应该特别留意，最好不要轻易尝试。

引起代谢酸中毒

生酮饮食同时也会导致体内代谢酸中毒，所谓代谢酸中毒也就是体液及组织内的酸硷度偏酸性(pH小于7.0)。除了高油脂、低碳水化合物饮食之外，肾臟衰竭、肥胖、脱水、过度服用阿斯匹灵及甲醇及糖尿病患者也会出现代谢酸中毒。当体内偏酸时会抑制骨骼中的造骨细胞生成，增加蚀骨细胞，使得骨质流失增加。(造骨细胞╱蚀骨细胞：骨骼是一种活的组织，由蚀骨细胞和造骨细胞组成，会不断更新。蚀骨细胞分解旧的骨质组织，造骨细胞製造新的骨质组织。