La ketamina è ampiamente utilizzata per interventi chirurgici, in genere di breve durata, soprattutto in campo pediatrico, traumatologico e in ambito veterinario. Viene anche usata per indurre l'anestesia prima di somministrare altri anestetici generali, oppure come supplemento all'impiego di altri anestetici. A titolo d'esempio viene spesso impiegata nel corso di manovre di sbrigliamento, in caso di medicazioni dolorose (ad esempio nei pazienti ustionati) e altri interventi chirurgici superficiali. Ad essa si può ricorrere nel caso di diverse manovre neurodiagnostiche (mielogrammi, ventricologrammi, punture lombari) e procedure diagnostiche e chirurgiche su occhio, orecchio, naso e bocca.