Os efeitos alucinógenos da ketamina foram descobertos por meio de seu uso para anestesia e por meio de seu vazamento na rua e a disseminação de seu uso recreativo e subsequentes vícios. Uma revisão de relatórios de médicos e pesquisadores mostra que em cerca de 40% dos pacientes, alguns minutos após a administração da substância por via intravenosa ou intramuscular, ocorrem alucinações visuais e auditivas, agitação e comportamento esquizofrenomimético irracional, que geralmente se dissipam após cerca de 45-60 minutos.
O estado psicodélico dissociativo que a cetamina induz foi minuciosa e profundamente estudado em experimentos conduzidos pelo psiquiatra, neurocientista e psiconauta americano Prof. John Lilly. Lilly relatou sistematicamente os efeitos subjetivos derivados das relações dose-resposta (detalhados em seu livro Ketamine Dreams and Realities) por meio de experimentos que ele conduziu em si mesmo, geralmente dentro de uma câmara de flutuação isolada. Os relatos iniciais de Lily contribuíram muito para a compreensão das mudanças dramáticas na consciência e na percepção induzidas pela ketamina.