De hallusinogene effektene av ketamin ble oppdaget gjennom bruken av det til anestesi og gjennom dets lekkasje til gaten og spredningen av dets rekreasjonsbruk og påfølgende avhengighet. En gjennomgang av rapporter fra leger og forskere viser at hos ca. 40 % av pasientene, noen minutter etter administrering av stoffet intravenøst eller intramuskulært, oppstår visuelle og auditive hallusinasjoner, agitasjon og irrasjonell schizofrenomimetisk atferd, som vanligvis forsvinner etter ca. 45-60 minutter.
Den dissosiative psykedeliske tilstanden som ketamin induserer har blitt grundig og dypt studert i eksperimenter utført av den amerikanske psykiateren, nevrovitenskapsmannen og psykonauten prof. John Lilly. Lilly rapporterte systematisk om subjektive effekter avledet fra dose-respons-forhold (detaljert i boken hans Ketamine Dreams and Realities) ved eksperimenter han utførte på seg selv, vanligvis mens han var inne i et isolert flytekammer. Lilys første beretninger bidro sterkt til forståelsen av de dramatiske endringene i bevissthet og oppfatning indusert av ketamin.
