L-karnitín hrá dôležitú rolu v metabolizme tukov zabezpečuje ich transport v rámci bunky a vďaka tomu môžu byť tuky ľahšie využité ako zdroj energie. Počas ketónovej diéty môže byť chudnutie sprevádzané znížením l-karnitínu v organizme. Deficit l-karnitínu sa môže prejaviť celkovou slabosťou znížením svalovej sily a únavou. Bolo zistené že zníženie hladiny l-karnitínu vedie ku zníženiu účinnosti ketónovej diéty. Je preto vhodné l-karnitín počas tejto doby dopĺňať.