Халюциногенните ефекти на кетамина са открити чрез употребата му за анестезия и чрез изтичането му на улицата и разпространението на употребата му за развлечение и последващите зависимости. Преглед на доклади от лекари и изследователи показва, че при около 40% от пациентите, няколко минути след интравенозно или мускулно приложение на субстанцията, се появяват зрителни и слухови халюцинации, възбуда и ирационално шизофреномиметично поведение, които обикновено изчезват след около 45-60 минути.
Дисоциативното психеделично състояние, което кетаминът предизвиква, е обстойно и задълбочено проучено в експерименти, проведени от американския психиатър, невролог и психонавт проф. Джон Лили. Лили систематично докладва за субективни ефекти, получени от взаимовръзките доза-отговор (подробно описани в книгата му Ketamine Dreams and Realities) чрез експерименти, които провежда върху себе си, обикновено докато е в изолирана флотационна камера. Първоначалните разкази на Лили допринесоха значително за разбирането на драматичните промени в съзнанието и възприятието, предизвикани от кетамина.
