成人における脳の重量は体重の約2％に過ぎませんが、全身が消費する基礎代謝エネルギーの実に約20％を独占的に消費しています。かつて医学界では「脳関門（血液脳関門：BBB）を通過してエネルギーになれるのは分子が極めて小さいブドウ糖（グルコース）のみ」と信じられていました。
しかし、近年の代謝研究によって脳のエネルギー源としてのブドウ糖とケトン体の違いが完全に解明されました。通常時は血中のブドウ糖が脳へ優先供給されますが、絶食や厳格な糖質制限によってブドウ糖が枯渇すると、体は非常用システムを起動。脂肪酸から生合成された水溶性のケトン体（アセト酢酸、β-ヒドロキシ酪酸、アセトン）が血液脳関門を軽々と通過し、ブドウ糖に代わるクリーンな脳の栄養として消費されるのです。
糖質制限を開始した直後に「頭がぼーっとする」「強い眠気や倦怠感に襲われる」と感じる人が少なくありません。これは脳への栄養が絶たれたのではなく、長年親しんだ「糖燃焼モード」から「ケトン体燃焼モード」へとエンジンのギアを切り替える過渡期（ケトフルの状態）に起こる一時的な適応反応です。この適応期間を過ぎると、血糖値の急乱高下が消失し、驚くほど澄み切った覚醒状態が訪れます。
