Ketamin je zdravilo, ki se običajno uporablja pri ljudeh in živalih za anestezijo, lajšanje bolečin, znano tudi kot analgezija, in zdravljenje bolezni dihal, ki ovirajo dihanje. Preučuje se tudi za uporabo pri psihiatričnem zdravljenju. Nekateri ga jemljejo rekreativno zaradi njegovih učinkov, ki spreminjajo um, čeprav je njegova prodaja v ta namen splošno prepovedana. Ketaminova kemijska formula je C13H16ClNO. V telo lahko vstopi intravensko, kot običajno za medicinsko uporabo, ali s kajenjem, vdihavanjem ali zaužitjem.
Ketamin je antagonist NMDA receptorjev, kar pomeni, da vpliva na živčni sistem tako, da moti normalno delovanje molekul, imenovanih N-metil D-aspartat receptorji (NMDAR). Molekule NMDAR v celicah so receptorji za ekscitatorni nevrotransmiter glutamat, ki je pomemben za prenos živčnih impulzov in s tem za človekovo sposobnost zaznavanja senzoričnih podatkov, kot so signali bolečine. V velikih količinah se bo vezal tudi na opioidne receptorje, kar bo povzročilo dodatne analgetične učinke. Nekatere raziskave prav tako kažejo, da zdravilo spodbuja stanje, podobno spanju, tako da zavira ciklični nukleotidni kanal 1, ki ga aktivira hiperpolarizacija kalija/natrija, imenovan tudi HCN1, protein, ki sodeluje pri uravnavanju električnega toka v živčnem sistemu.
Ketamin se najpogosteje uporablja kot intravenski splošni anestetik med medicinskimi posegi. Zaradi svojih potencialnih halucinogenih učinkov se pogosto uporablja kot dodatek k inhalacijskemu anestetiku in ne kot samostojno. Za razliko od večine anestetikov običajno povzroči, da se bolnikov srčni utrip in krvni tlak dvigneta, ne pa padeta. Zaradi tega je uporaben za zdravljenje bolnikov, ki so morda izgubili velike količine tekočine, kot so žrtve travme. Lahko se daje tudi v obliki tekočine ali kreme kot lokalni anestetik.
Uporablja se tudi kot intravenski analgetik za lajšanje bolečin. Podobno kot pri uporabi kot anestetik se ketamin običajno ne uporablja sam zaradi svojih halucinogenih učinkov. Namesto tega se majhne količine kombinirajo z opioidi. Analgetiki in lokalni anestetiki, ki vsebujejo ketamin, so še posebej učinkoviti pri bolečinah, ki jih povzročajo rak in poškodbe živčnega sistema. Poleg uporabe pri ljudeh ga veterinarji pogosto uporabljajo tudi kot analgetik ali anestetik za živali.
Ketamin ima druge medicinsko koristne učinke. Uporablja se za zdravljenje bronhospazmov, zožitev mišic v dihalnem sistemu, ki ovirajo dihanje. Bronhospazmi so pogosti pri bolnikih z boleznimi, kot so astma, anafilaksa in kronični bronhitis, v hujših primerih pa so lahko smrtni. Prav tako je učinkovito zdravljenje depresije pri nekaterih bolnikih in lahko povzroči znatno izboljšanje pri bolnikih z depresijo, ki so odporni na druge antidepresive. Raziskujejo ga tudi kot možno zdravljenje odtegnitvenih simptomov med okrevajočimi odvisniki od opiatov.
Ketamin se uporablja tudi kot rekreacijska droga, čeprav je to splošno prepovedano in potencialno nevarno. V ta namen ga običajno kadimo ali inhaliramo v obliki prahu. Povzroča lahko intenzivne halucinacije in spremembo zavesti, imenovano disociativno stanje, v katerem se uporabnikove zaznave zunanjega sveta ter njegovega lastnega telesa in identitete zdijo oddaljene, sanjsko ali neresnične. Zaradi pomena glutamata pri učenju in oblikovanju spomina je uporabnikov spomin na izkušnjo, ko je konec, pogosto fragmentaren ali pa v celoti manjka. Težka uporaba lahko vpliva na fiziologijo možganov in povzroči motnje spomina, nekatere raziskave pa kažejo, da lahko nižje ravni uporabe ovirajo razvoj dendritov v živčnih celicah, če se nadaljujejo dlje časa.