Ketamīna iedarbība atšķiras atkarībā no devas lieluma un regularitātes, kā arī no lietotāja panesības pret zālēm. Kopumā ketamīns ir spēcīgs pretsāpju līdzeklis, ko bieži lieto kontrolētās devās kā anestēzijas līdzekli un kā nomierinošu līdzekli. Daži eksperti dod priekšroku šīm zālēm salīdzinājumā ar citiem anestēzijas līdzekļiem, jo tās mēdz stimulēt asinsrites sistēmu, nevis nomāc to, kā to dara citi. Lietojot ketamīna sākotnējās devas, var rasties neliela eiforijas sajūta, un lielākas devas galu galā var izraisīt halucinācijas. Narkotiku ļaunprātīga izmantošana var izraisīt nopietnas veselības problēmas, no kurām galvenā ir smadzeņu bojājumi.
Zāles ir klasificētas kā N-metil-D-asparagīnskābes (NDMA) receptoru antagonists, kas pasliktina receptoru darbību un bloķē glutamāta, ierosinoša neirotransmitera, iedarbību. Šī darbība ievērojami samazina sāpju sajūtu un nomierina pacienta garastāvokli. Spēcīgākas devas saistās ar opioīdu receptoriem smadzenēs, kas pastiprina pretsāpju iedarbību, vienlaikus radot eiforijas sajūtu. Pacienti, kas pakļauti ketamīna iedarbībai, galu galā var nonākt sapņainā stāvoklī, kurā viņu ķermenis jūtas kā peldošs; dažos gadījumos sajūtu pavada halucinācijas. Ziņojumi par pieredzi ir likuši daudziem cilvēkiem lietot ketamīnu kā izklaidējošu narkotiku.
Tomēr vielu ļaunprātīga izmantošana var izraisīt daudzas negatīvas ketamīna sekas. Eiforiskas, peldošas sajūtas un halucinācijas, ko izraisa lielas narkotiku devas, var novirzīt lietotāja uztveri no realitātes, izraisot trauksmi un paranoju. Daži lietotāji apgalvo, ka sajūta ir līdzīga nokrišanai pa bezdibeni, un tā var būt paralizēta. Nav nekas neparasts, ka cilvēkiem, atrodoties ketamīna ietekmē, ir slikta dūša. Bieža lietošana var arī novest pie disociācijas ar realitāti, kā rezultātā var rasties daudz psiholoģisku traucējumu.
No otras puses, ketamīna medicīniskā ietekme var izrādīties letāla. Lai gan nelielas zāļu devas var būt noderīgas asinsrites sistēmas uzlabošanai, lielākas devas var nomākt elpošanu. Smadzeņu normālas darbības traucēšana, bieži lietojot ketamīnu, var izraisīt arī atkarību no narkotikām; lietotāji bieži saskaras ar abstinences simptomiem, piemēram, trīci, kad tiek izņemtas zāles. Smaga vai regulāra ketamīna lietošana var izraisīt neatgriezenisku bojājumu attīstību smadzenēs, izraisot problēmas, kas saistītas ar sliktākām kognitīvām spējām un traucētām neiroloģiskām funkcijām. Pētījumi ir parādījuši, ka ilgstošiem ketamīna lietotājiem ir arī lielāka nieru darbības traucējumu biežums, lai gan to var izskaidrot ar faktu, ka ar narkotiku lietošanu saistītais dzīvesveids bieži ietver citus kaitīgus faktorus, piemēram, pārmērīgu alkohola lietošanu.