Przez lata dieta Atkinsa zyskała zarówno silne poparcie, jak i silny sprzeciw. Część sprzeciwu wynika z nieprzyjemnych skutków ubocznych doświadczanych przez osoby, które próbowały diety. Kilka z najczęstszych skutków ubocznych diety Atkinsa to bóle głowy, zmęczenie i skurcze nóg. Zwolennicy tej diety twierdzą, że te negatywne skutki uboczne diety na ogół nie utrzymują się bardzo długo i czasami przeważają nad pozytywnymi skutkami ubocznymi diety Atkinsa, takimi jak zwiększona energia.
Twórcy diety Atkinsa przyznają, że zwykle podczas fazy indukcyjnej, która jest słynną restrykcyjną fazą początkową, niektórzy ludzie odczuwają bóle głowy, bóle mięśni i zmęczenie. Przypisują te tymczasowe skutki uboczne diety Atkinsa zjawisku znanemu jako „wycofanie się węglowodanów”. Zaparcie jest również częstym problemem, prawdopodobnie z powodu braku spożycia włóknistych warzyw. Zalecają stosowanie substytutów błonnika podczas fazy indukcji, jeśli zaparcia stają się uciążliwe.
Krótkotrwałe skutki uboczne diety Atkinsa, na które najczęściej uskarżają się sami dietetycy, to wszystkie te oficjalnie uznane przez Atkinsa, takie jak nieświeży oddech, brak energii fizycznej i psychicznej oraz wytrzymałość, a także utrata mięśni. Skurcze nóg i zawroty głowy są również dość powszechnymi problemami, które mogą być na tyle niepokojące, że niektórzy dietetycy przestają ją stosować. Nieświeży oddech często przypisuje się wydalaniu ketonów, które mają nieprzyjemny zapach, a zmniejszoną energię fizyczną i psychiczną tłumaczy się tym, że organizm, a zwłaszcza mózg, woli spalać węglowodany, aby zapewnić jak najwydajniejsze działanie. Pomimo faktu, że Atkins twierdzi, że większość z tych skutków ubocznych mija po początkowej fazie indukcji, wielu dietetyków albo stwierdza, że niektóre nieprzyjemne skutki uboczne utrzymują się przez cały okres diety, albo nie są w stanie wytrzymać skutków ubocznych wystarczająco długo, aby sprawdzić, czy problemy w końcu znikną.
Niektórzy dietetycy pozostają jednak na diecie przez długi czas i doświadczają więcej pozytywnych skutków ubocznych niż negatywnych. Regularnie przytaczane pozytywne efekty to raczej zwiększenie niż zmniejszenie energii i obniżenie ciśnienia krwi. U niektórych osób mogą wystąpić długoterminowe negatywne skutki uboczne z powodu ograniczonych witamin i minerałów zawartych w żywności przyjaznej Atkinsowi. Ponadto wielu krytyków tej diety wyraża zaniepokojenie tym, ile tłuszczu i białka zwierzęcego jest spożywanych w tej diecie ze źródeł zwierzęcych, a nie ze źródeł roślinnych, które są uważane za bardziej zdrowe dla serca. Dowody naukowe dotyczące długoterminowych korzyści zdrowotnych lub zagrożeń związanych z dietą Atkinsa są nieco sprzeczne i mogą obejmować wszystko, od poprawy zdrowia i jakości życia po znacznie wyższe ryzyko chorób serca.