Mode kelaparan mengacu pada perlambatan metabolisme yang dapat terjadi ketika tubuh menerima terlalu sedikit kalori harian untuk jangka waktu yang lama. Teori mode kelaparan metabolik modern diyakini hampir seluruhnya didasarkan pada studi ilmiah yang sering disebut sebagai studi Minnesota. Penelitian ini, dilakukan pada tahun 1950 oleh peneliti Ancel Keys, mendokumentasikan efek dari diet kelaparan pada sekelompok pria muda yang sehat dengan berat badan normal selama enam bulan. Studi menyimpulkan bahwa, ketika asupan kalori harian dikurangi menjadi setidaknya setengah dari kebutuhan normal, tingkat metabolisme dasar bisa melambat. Orang yang bekerja dalam mode kelaparan umumnya diharapkan untuk terus menurunkan berat badan, tetapi mereka akan menurunkan berat badan pada tingkat yang agak lebih lambat daripada orang dengan metabolisme yang berfungsi normal, dan mereka mungkin diharapkan mengalami kelesuan umum.
Kekhawatiran tentang menghambat kemajuan penurunan berat badan sendiri dengan makan terlalu sedikit kalori harian dan masuk ke mode kelaparan bisa menjadi umum di kalangan pelaku diet. Penelitian Keys tampaknya telah menetapkan bahwa defisit kalori harian harus parah, dan harus meluas ke jangka panjang untuk memicu perubahan fisiologis yang menyebabkan perlambatan metabolisme yang dikenal sebagai mode kelaparan. Para ahli percaya bahwa mode ini memiliki tujuan biologis, yang memungkinkan tubuh manusia bertahan melalui periode kelaparan, bahkan ketika simpanan lemak tubuh kecil. Studi Keys tampaknya menunjukkan bahwa mode kelaparan biasanya tidak dimulai sampai individu mencapai persentase lemak tubuh total lebih rendah dari enam persen, untuk wanita, atau lebih rendah dari lima persen, untuk pria.
Mekanisme fisiologis yang mengarah ke mode kelaparan diyakini bergantung pada aksi hormon yang dikenal sebagai leptin. Sel-sel lemak tubuh biasanya mengeluarkan leptin. Kadar leptin dalam darah biasanya membantu otak melacak sejauh mana cadangan lemak fisik. Asupan kalori yang lebih rendah dan peningkatan penurunan berat badan dapat menurunkan kadar leptin, dengan cara mengurangi jumlah sel lemak yang mensekresi leptin dalam tubuh. Ketika persentase lemak tubuh turun di bawah tingkat minimal yang diperlukan, penurunan kadar leptin memberi sinyal pada otak untuk memulai proses perlambatan metabolisme.
Mode kelaparan biasanya tidak mencegah penurunan berat badan lebih lanjut. Penurunan berat badan berlanjut dalam banyak kasus, meskipun umumnya terjadi pada tingkat yang lebih lambat daripada yang diharapkan pada pelaku diet yang tidak dalam keadaan ini. Orang dalam mode kelaparan juga mungkin mengalami kekurangan energi yang parah, karena mereka tidak mungkin menerima kalori yang mereka butuhkan untuk melakukan aktivitas normal sehari-hari.