其实，每天只摄入100~150克碳水化合物就算是低碳饮食了。然而，过去的很多科学研究只允许受试者每天摄入20~70克碳水化合物，这么严格的标准与阿特金斯饮食法要求的一致。
这种标准在现实生活中就相当于把脂肪和蛋白质作为膳食营养成分的全部，可以无限制地摄入。低碳饮食法要求实行者优先选择那些富含蛋白质的食物，如鱼、蛋、低糖乳制品(酸奶、奶酪)坚果、香肠和肉类，而水果、面包、谷类和土豆等几乎被它全部剔除。此外，它还要求实行者只食用少量蔬菜，而且是不含淀粉的蔬菜。
这种饮食法实行几天之后，人体内原本储备的碳水化合物大部分都被消耗掉了；如果再配合艰苦的运动，那么这一排碳过程将进一步加速。减少的糖原储备传递给身体一个信号：必须最大限度地燃烧脂肪。
而那些只能依赖碳水化合物提供能量的组织和器官，比如神经细胞、红细胞以及眼睛的晶状体，将通过糖异生作用获得它们需要的葡萄糖。糖异生作用发生在肝脏和肾脏中，这个作用发生时虽然在起初的几天里会大量消耗蛋白质来合成葡萄糖，却能使血糖水平一直保持在健康的范围内。因此，即使实行极端的低碳饮食法，人们也很少会出现严重的低血糖现象。
由于阿特金斯饮食法导致胰岛素水平较低，脂肪的释放规模在几天后将大到令人不可思议——大量脂肪酸从脂肪细胞中流失。 这些大量“逃逸”的能量载体在血液中游离，导致很多器官都几乎把它作为唯一的能量来源。
而在正处于工作状态的骨骼肌里，碳水化合物的大量减少让骨骼肌退而求其次地选择使用脂肪燃烧供应的能量。一般来说，糖类供给的缺乏会使ATP的合成变慢，这在进行高强度训练时会严重影响运动效能。
在肝脏中，如果脂肪没有得到充分燃烧，就会出现大量脂肪分解留下的脂肪碎片。因为这些脂肪碎片中含有的能量不可能凭空消失——脂肪碎片要么被降解要么被储存，而肝脏又是新陈代谢的控制中心。为了能够利用这些多出来的脂肪碎片，一种被称为“生酮作用”的新陈代谢旁路被激活了(这就是生酮饮食法的由来)。通过这条代谢旁路，不完全分解的脂肪酸形成了酮体，在为期数周的机体适应过程之后，酮体能被肌肉，甚至部分地被大脑作为能量供体利用。
阿特金斯博士在推广他的饮食法时，很长时间内的主要论据就是这种方法能促进生酮作用的发生。酮体除了被身体作为能量供体大量利用以外，还会随尿液大量排出体外,甚至还会通过肺部呼吸少量排出(由此产生了特殊的口气)。因为脂肪中含有的能量有部分作为酮体被排出体外，并且身体几乎不能以除脂肪酸和酮体以外的形式燃烧能量，此外脂肪在体内的储存也被强烈抑制，所以在实行阿特金斯饮食法时，摄入多少热量并不重要。这就是阿特金斯饮食法的理论基础。
在此必须提到的一点是，在实行适度的低碳饮食法时，也就是每天碳水化合物摄人量的上限为150克时，人体内不会有酮体产生。尽管如此，脂肪分解的速度还是会明显加快，这一点我们稍后再谈。
