Het* eten van koolhydraten zal de vorming van het hormoon insuline stimuleren. Insuline geeft de mogelijkheid overtollige glucose om te zetten in glycogeen, dat wordt opgeslagen in de spieren in afwachting van een hogere anaerobe behoefte aan energie (bijvoorbeeld tijdens een plotselinge inspanning die slechts korte tijd duurt). Insuline stimuleert echter eveneens het omzetten van koolhydraten in vet en de opslag daarvan in het lichaam.
Op het moment dat men niet zoveel koolhydraten gaat eten, maakt men dus kleinere hoeveelheden insuline aan en slaat men minder snel vetten op in het lichaam. Tevens zal het toevoegen van eiwitten aan het dieet de eetlust remmen en ervoor zorgen dat men minder zal gaan eten.
Zodra de hoeveelheid glucose die beschikbare is in het bloed daalt, verandert eveneens de balans tussen insuline en glucagon in het bloed. Glucagon doet het tegenovergestelde van insuline, namelijk glycogeen omzetten uit de spieren in de glucose. Door de daling van het insulinegehalte zal het bloed een grotere concentratie glucagon bevatten. Dit zal de voorraden glycogeen in de lever en spieren langzaam omzetten in glucose, zodat het lichaam energie uit overige bronnen dient te betrekken.
De energie die een lichaam kan halen uit vetten is niet meteen beschikbaar omdat deze vetten eerst af worden gebroken in glycerol en vetzuren. Glycerol vertoont veel gelijkenis met glucose en zal eveneens op een gelijke wijze energie opleveren. Vetzuren worden echter op een andere, minder snelle wijze afgebroken voordat deze gaan bijdragen aan de levering van energie aan het lichaam. Koolhydraten zijn grotendeels taboe bij het Atkins-dieet.