Em um indivíduo primeiramente com estado nutricional normal, ao ter sua alimentação altamente limitada, sofre primeiramente com o gasto energético. Gasta-se rapidamente os ATPs produzidos pelas mitocôndrias e em seguida a glicose dos tecidos e do sangue com a liberação de insulina.
Com o esgotamento da glicose, a próxima fonte de energia a ser utilizada é o glicogênio armazenado nos músculos e no fígado. Ele é rapidamente lisado em glicose e fornece um aporte razoável de energia. Sua depleção irá causar apatia, prostração e até síncopes - o cérebro que utiliza apenas a glicose e corpos cetônicos, como fonte de energia sofre muito quando há hipoglicemia. Em seguida, a gordura (triacilglicerol) é liberada das reservas adiposas, é quebrada em acido-graxo mais glicerol. O glicerol é transportado para o fígado a fim de produzir novas moléculas de glicose.O ácido-graxo por meio de beta-oxidação forma corpos cetônicos que causa aumento da acidez sangüinea (ph sanguineo normal 7,4). O acumulo de corpos cetônicos no sangue pode levar a um quadro de cetomia, sua progressão tende a evoluir com o surgimento de ceto-acidose (ph<7,3) compensado pelo organismo com liberação de bicarbonatos na circulação.
A pele fica mais grossa, sem o tecido adiposo subcutâneo. Nessa etapa, as proteínas dos músculos e do fígado passam a ser quebradas em aminoácidos para que esses por meio da gliconeogênese passem a ser a nova fonte de glicose (energia). Na verdade, o organismo pode usar ainda várias substâncias como fonte de energia além dessas, se for possível. Há grande perda de massa muscular e as feições do indivíduo ficam mais próximas ao esqueleto . A força muscular é mínima e a conseqüência seguinte é o óbito.
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