低碳饮食法首先就是要限制碳水化合物。当身体没有得到碳水化合物来燃烧供能时，它就会去寻找其他燃料。低碳饮食法要求每天碳水化合物摄入量的上限为20克，并至少保持2周。那么，您的体内将会发生下列状况：
肝脏将葡萄糖转化为糖原进行储存。这些储存的糖原大约可满足12小时的葡萄糖供应。当前一餐摄入的碳水化合物全部消化完毕后，肝脏即开始将储存的糖原重新转变为葡萄糖，并将其释放到血液中，以维持血糖平衡。此时身体发生脂解作用，也开始分解脂肪细胞内的脂肪，并将脂肪酸释放到血液中。不需要利用葡萄糖作为能量的组织（如肌肉细胞）便开始燃烧脂肪酸。这样可减少葡萄糖的需求量，保证神经细胞能够获得葡萄糖。
当肝脏中的糖原耗尽后，肝脏会转而进行一个称为糖异生的过程。糖异生作用将氨基酸转变成葡萄糖。
随后，肝脏开始利用通过脂解作用释放到血液中的脂肪酸合成酮体。大脑和神经细胞从纯粹的葡萄糖消耗者转变成部分的酮体消耗者，以获取能量。这一过程被称为酮症——这也是低碳饮食法又被称为生酮饮食法的原因。
那么，简单地说，这意味着什么呢？理论上，低碳饮食法使人体由一台以碳水化合物为燃料的机器转变为以脂肪为燃料的机器。因此，低碳水化合物饮食迫使人体内储存的脂肪成为主要的能量来源。
要进一步理解低碳饮食法的原理，还必须了解人体是如何利用糖获取能量的。人体将糖转变为能量时，需要一种激素——胰岛素。胰岛素通过控制血液中的糖量使细胞能够将碳水化合物转变成葡萄糖。人体分泌胰岛素，以避免血糖过高。胰岛素是一种储存激素，也就是说，胰岛素会使人体将暂时不消耗的糖以脂肪的形式储存起来。胰岛素还会阻止人体消耗储存的脂肪。阿特金斯法认为正是这种“胰岛素反应”使体内脂肪不断蓄积。这种功能在食物短缺时很有用处，但在食物充足并且富含碳水化合物时却会增加体内脂肪的蓄积。
相反，低碳水化合物饮食使身体释放更少的胰岛素。当胰岛素水平正常时，人体开始消耗自身的脂肪以获取能量，从而获得减肥效果。保持稳定的胰岛素水平不仅可使人体消耗脂肪，还可减轻饥饿感、降低食欲。简而言之，阿特金斯法能通过控制碳水化合物的摄入量来控制胰岛素水平。
低碳饮食是介于高蛋白饮食和生酮饮食之间的一种饮食模式，碳水比例一般在10-26%之间，可以在不生酮的情况下，最大限度的增加脂肪的消耗
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