탄수화물은 1 g 당 4 kcal의 에너지를 내는 중요한 에너지원이고, DNA와 RNA의 구성성분이며, 소장에서 소화·흡수되지 않은 올리고당, 일부의 전분과 식이섬유는 대장에서 체내 유익균의 생장을 증가시키는 작용을 한다(Roberfroid, 2005). 또한 인체의 뇌와 적혈구는 포도당을 주요 에너지원으로 사용한다(이상선 등, 2008). 저탄수화물 식사를 하면 혈액 내 인슐린 농도가 감소하고 글루카곤 농도가 증가하게 되어 체내대사가 변화된다. 즉, 인체는 체내에 축적된 단백질을 사용하여 당질을 생합성하고, 포도당을 대신하는 대체 에너지원으로 케톤체를 합성하여 에너지원으로 사용한다. 그러나 이런 상태가 장기간 지속되면, 체단백이 감소되고 케톤체가 증가하여 케토시스를 유발할 위험이 높아진다(Manninen, 2004). 반대로 탄수화물 섭취량이 증가하면, 특히 정제된 형태의 탄수화물인 당류의 섭취가 증가하면, 비만 위험이 높아지고 혈액 내 중성지방량이 증가되어 당뇨병, 고지혈증, 대사증후군의 위험이 커진다(Schaefer 등, 2009; Song & Joung, 2012; Oh 등, 2013; Song 등, 2014).
탄수화물은 인체의 건강을 유지하기 위한 주요 에너지원이다. 저탄수화물 식사는 상황과 기간에 따라 건강을 위협할 수 있으며 탄수화물 과다 섭취 역시 여러가지 문제를 유발할 수 있다.