Los efectos alucinógenos de la ketamina se descubrieron a través de su uso para la anestesia y de su fuga a la calle y la difusión de su uso recreativo y las adicciones posteriores. Una revisión de los informes de médicos e investigadores muestra que en aproximadamente el 40% de los pacientes, unos minutos después de administrar la sustancia por vía intravenosa o intramuscular, se producen alucinaciones visuales y auditivas, agitación y comportamiento esquizofrenomimético irracional, que generalmente se disipan después de unos 45-60 minutos.
El estado psicodélico disociativo que induce la ketamina ha sido estudiado exhaustiva y profundamente en experimentos realizados por el psiquiatra, neurocientífico y psiconauta estadounidense Prof. John Lilly. Lilly informó sistemáticamente sobre los efectos subjetivos derivados de las relaciones dosis-respuesta (detalladas en su libro Ketamine Dreams and Realities) mediante experimentos que realizó consigo mismo, generalmente dentro de una cámara de flotación aislada. Los relatos iniciales de Lily contribuyeron en gran medida a la comprensión de los cambios drásticos en la conciencia y la percepción inducidos por la ketamina.