Vähähiilihydraattisen ruokavalion sivuvaikutukset liittyvät ensisijaisesti aineenvaihduntaan ja välittömään fyysiseen reaktioon kulutetulle ruoalle. Liiallinen kaasu ja ummetus ovat kaksi yleisimpiä tällaiseen ruokavalioon liittyviä ongelmia. Usein vähähiilihydraattinen ruokavalio saa ruokaenergiaa lisääntyneestä proteiinista, jota voi myös olla liikaa kehossa. Tällaista ruokavaliota kutsutaan usein ketogeeniseksi, koska riittämättömät hiilihydraatit voivat aiheuttaa ketoosia – tilan, jossa yksilö menettää epäterveellisiä määriä vettä ja natriumia.
Muita vähähiilihydraattisen ruokavalion yleisiä sivuvaikutuksia ovat epätavallinen lihasten heikkous tai kouristukset ja päänsärky. Jotkut potilaat ilmoittavat myös pahanhajuisesta hengityksestä ja selittämättömistä ihottumista. Nämä oireet voidaan jäljittää hiilihydraattien ja sokerin puutteeseen, jota keho tarvitsee energian tuottamiseen ja ruoan asianmukaiseen käsittelyyn.
Ketogeeninen ruokavalio on ohjelma, jossa hiilihydraattien kulutus ei riitä terveyden ylläpitämiseen. Se johtaa ketoosiin, tilaan, jossa ylimääräinen ketonikeho estää kehon kykyä käsitellä glukoosia, joka on keskeinen energialähde. Ketonikehot kehittyvät rasvahappojen hajoamisen seurauksena energiaksi. Kun ketoneja on liikaa, rasvan aineenvaihdunta vaarantuu ja keho alkaa erittää ylimääräistä suolaa ja vettä. Tämä voi usein aiheuttaa puutteen näissä elementeissä.
Lihakset ja maksa varastoivat hiilihydraattien tuottaman energian. Koska nämä tarvikkeet voivat kestää pitkään, vähähiilihydraattisen ruokavalion sivuvaikutusten kehittyminen voi kestää jonkin aikaa. Silti on mahdollista, että keho alkaa toimia väärin vähähiilihydraattisen ruokavalion alkuvaiheessa riippuen yksilön terveydestä ja ruokavalion ääripäästä.
On olemassa useita laihdutusruokavalioita, jotka keskittyvät vähähiilihydraattiseen hoitoon. Monet näistä ruokavalioista keskittyvät proteiinipitoisiin aterioihin, joissa on paljon vihanneksia. Yksi tunnetuimmista näistä on Atkinsin ruokavalio, joka oli suosionsa huipulla 1990 -luvulla. Monet lääkärit ovat sittemmin heikentäneet sitä, koska vaikka ruokavalio auttaa laihduttamisessa, sen proteiinipitoiset ja rasvaiset elintarvikkeet pyrkivät vaarantamaan laihduttajan yleisen terveyden.
Huolimatta vähähiilihydraattisen ruokavalion monista mahdollisista kielteisistä sivuvaikutuksista, on olemassa useita ehtoja, joille tällainen hoito on määrätty. Sitä käytetään yleisesti diabeteksen, epilepsian ja lihavuuden hoitoon. Jotkut lääkärit voivat myös ehdottaa sitä potilaille, joilla on munasarjojen monirakkulaoireyhtymä tai krooninen väsymysoireyhtymä.