In condizioni dietetiche normali, il glucosio è l'unico substrato energetico per il cervello e il resto del sistema nervoso centrale (SNC). Il cervello e il resto del SNC sono i maggiori consumatori di glucosio su base giornaliera, consumandone circa 104 grammi al giorno. Questa peculiarità del metabolismo cerebrale ha portato probabilmente al più grande equivoco riguardo alla privazione di carboidrati nella fisiologia umana: il fatto che il cervello sia in grado di consumare solo glucosio come combustibile, risultando quindi glucosio-dipendente, è vero solo in parte. Una volta che la privazione di carboidrati prosegue per un periodo prolungato, il cervello è in grado di coprire gran parte delle richieste energetiche dai chetoni, consumando solo una minima parte di glucosio, mentre ad esempio gli eritrociti, i leucociti e il midollo osseo sono sempre dipendenti dalla sua captazione. Analisi più recenti hanno inoltre dimostrato che il lattato (altro substrato glucogenetico), ottenuto dalla circolazione o attraverso l'accoppiamento metabolico che si verifica fra gli astrociti e i neuroni, sia il substrato preferito per i neuroni stessi, ricoprendo un importante ruolo assieme a glucosio e chetoni. Se il sistema nervoso centrale non potesse ricavare energia da substrati alternativi al glucosio, dopo il totale esaurimento delle scorte di carboidrati endogene sopraggiungerebbe la morte cerebrale, cosa che non accade data la capacità del SNC di attingere energia dai chetoni. In altre parole, nonostante il SNC rientri nella definizione di tessuto glucosio-dipendente, in condizioni di digiuno molto prolungato o di dieta a bassissimo apporto di carboidrati (dieta chetogenica), esso è in grado di ricavare indirettamente la maggior parte dell'energia dai grassi depositati nel tessuto adiposo per via aerobica attraverso il ciclo di Krebs una volta convertiti, negli epatociti, in corpi chetonici. È stato suggerito che di fatto, i corpi chetonici esistono primariamente per fornire al cervello un substrato energetico derivante dai grassi durante periodi in cui i carboidrati non sono disponibili.