Halucinogenní účinky ketaminu byly objeveny jeho používáním k anestezii a jeho únikem na ulici a rozšířením jeho rekreačního užívání a následných závislostí. Z přehledu zpráv lékařů a výzkumných pracovníků vyplývá, že u asi 40 % pacientů se po několika minutách po intravenózním nebo intramuskulárním podání látky objevují zrakové a sluchové halucinace, neklid a iracionální schizofrenomimetické chování, které obvykle po cca 45–60 minutách odezní.
Disociativní psychedelický stav, který ketamin vyvolává, byl důkladně a hluboce studován v experimentech provedených americkým psychiatrem, neurovědcem a psychonautem prof. Johnem Lillym. Lilly systematicky referovala o subjektivních účincích odvozených ze vztahů mezi dávkou a odezvou (podrobně v jeho knize Ketaminové sny a reality) pomocí experimentů, které na sobě prováděl, obvykle v izolované plovací komoře. Lilyiny počáteční zprávy výrazně přispěly k pochopení dramatických změn ve vědomí a vnímání vyvolaných ketaminem.
