בשנת 1939 שני מדענים דנים, כריסטנסן והאנסן, בצעו מחקר אודות דיאטה בעלת צריכת פחמימות נמוכה, הם בצעו שתי דיאטות, האחת דיאטה מתונה בפחמימות והשנייה דיאטה עתירת פחמימות. הדיאטות נמשכו כשבוע אחד לפחות. בסופו של כל דיאטה, כך נמדד זמן הסיבולת של הנבדקים עד לתשישות בפעילות על אופניים נייחים, כך מצאו שעם הדיאטה הדלה בפחמימות משך שמן הרכיבה על האופניים נמשכה רק כ- 81 דקות, בעוד שבקבוצה שצרכה דיאטה עשירה בפחמימות הנבדקים היו מסוגלים לרכב על 206 דקות.
בשנת 1946, ניסוי נוסף נעשה ע"י קרק, ג'ונסון ולואיס רצה לקבוע את השפעות של תערובת בשר שמן ויבש, כמזון לשעת חירום לחיילי חי"ר באימוני חורף באזור הארקטי של קנדה. תוצאות במחקר זה הראתה שבשלושת הימים, החיילים לא היו מסוגלים להשלים את המשימות שהוקצו להם. ואז, בשנת 1960, מחקר חדש גילה ששומן בעל תועלת מוגבלת כדלק לפעילות גופנית בעצימות גבוהה, ושבני האדם פעילותם לקויה כשהם מקבלים דיאטה דלת פחמימות או דיאטה ללא פחמימות.
דוגמא חיה לכך היא שדיאטה קטוגנית אכן יכולה להיות משולבת עם הישגים יוצאי דופן בפעילות גופנית היא: יורן פרי שזכה במדליית זהב אולימפית ביאתלון, זאת לאחר כשישה חודשים שהיה על דיאטה דלת פחמימות עתירה שומן.
במרכז לחקר השמנה וחינוך באוניברסיטת טמפל, פילדלפיה, חוקרים גילו לאחרונה כי לאחר השוואה לשנים, דיאטה דלת פחמימות היא כמעט דומה לדיאטה דלת שומן במונחים של ירידה במשקל, אך דיאטה דלות בפחמימות משפרות את הסיכון למחל לב גורמים נוספים, כגון: יתר לחץ דם ורמות גבוהות של שומנים בדם. מחקר זה מראה שדיאטה דלת פחמימות מגנה על אנשים ממחלות לב כליליות פוטנציאליות בדרך יעילה יותר. 307 חולים חולקו באופן אקראי לאחת משתי הדיאטות והחוקרים נמצאו שנתיים מאוחר יותר, כי רמות כולסטרול הטוב היו גבוהות יותר בקרב הקבוצה דלת פחמימות בהשוואה לקבוצה דלת השומן, 23% ו- 11% בהתאמה.
בצד השני, מחקר של בית ישראל דיקונס המרכז הרפואי (BIDMC), בית חולים הוראה שבית הספר לרפואה ברווארד, גילה לאחר מחקר שנעשה על עכברים עם דיאטות שונות ועם דיאטה דלה בפחמימות ישנה השפעה משמעותית על טרשת עורקים, למרות שזו לא משפיע על רמות כולסטרול בדם. אנתוני רוזנצווייג, מרצה לרפואה באוניברסיטת הרווארד, מצא כי העלייה בהצטברות פלאק בכלי הדם וביכולת הלקויה ליצירת כלי דם חדשים (אנגיוגנזיס) הייתה קשורה לירידה בתאי אב של כלי דם, שחלק מהחוקרים טוענים יכולה לשחק תפקיד הגנתי בשמירה על בריאות כלי דם.