Neželeni učinki diete z nizko vsebnostjo ogljikovih hidratov so povezani predvsem s presnovo in neposrednim telesnim odzivom na vrste zaužite hrane. Prekomerni plini in zaprtje sta dve najpogostejši težavi, povezani s tovrstno prehrano. Pogosto dieta z nizko vsebnostjo ogljikovih hidratov črpa energijo hrane iz povečanja beljakovin, ki jih je v telesu lahko tudi presežek. Ta vrsta prehrane se pogosto imenuje ketogena, saj lahko premalo ogljikovih hidratov povzroči ketozo, stanje, v katerem posameznik izgubi nezdravo količino vode in natrija.
Drugi pogosti stranski učinki diete z nizko vsebnostjo ogljikovih hidratov vključujejo neznačilno mišično oslabelost ali krče in glavobole. Nekateri bolniki poročajo tudi o slabem zadahu in nepojasnjenih izpuščajih. Te simptome lahko zasledimo v pomanjkanju ogljikovih hidratov in sladkorja, ki jih telo potrebuje za ustvarjanje energije in pravilno predelavo hrane.
Ketogena dieta je režim, pri katerem uživanje ogljikovih hidratov ne zadošča za ohranjanje dobrega zdravja. Privede do ketoze, stanja, ko presežek ketonskih teles ovira sposobnost telesa za predelavo glukoze, ključnega vira energije. Ketonska telesa se razvijejo kot posledica razgradnje maščobnih kislin za pridobivanje energije. Ko je ketonov preveč, je presnova maščob ogrožena in telo začne izločati odvečno sol in vodo. To lahko pogosto povzroči pomanjkanje teh elementov.
Mišice in jetra hranijo energijo, ki jo zagotavljajo ogljikovi hidrati. Ker lahko te zaloge trajajo kar nekaj časa, lahko traja nekaj časa, da se razvijejo stranski učinki diete z nizko vsebnostjo ogljikovih hidratov. Kljub temu je možno, da se telo začne motiti v zgodnjih fazah diete z nizko vsebnostjo ogljikovih hidratov, odvisno od zdravja posameznika in skrajnosti diete.
Obstaja več diet za hujšanje, ki se osredotočajo na režim z nizko vsebnostjo ogljikovih hidratov. Mnoge od teh diet se osredotočajo na obroke z visoko vsebnostjo beljakovin z veliko zelenjave. Ena izmed najbolj znanih med njimi je Atkinsova dieta, ki je bila na vrhuncu priljubljenosti v 1990. letih prejšnjega stoletja. Od takrat so jo številni zdravniki diskreditirali zaradi dejstva, da medtem ko dieta pomaga pri izgubi teže, visoko beljakovinska in mastna hrana, ki jo spodbuja, ogrozijo splošno zdravje ljudi na dieti.
Kljub številnim potencialnim negativnim stranskim učinkom diete z nizko vsebnostjo ogljikovih hidratov obstaja več stanj, pri katerih je takšen režim predpisan. Običajno se uporablja za zdravljenje sladkorne bolezni, epilepsije in debelosti. Nekateri zdravniki ga lahko predlagajo tudi bolnikom s sindromom policističnih jajčnikov ali sindromom kronične utrujenosti.