Asam asetoasetat, atau asam diasetat, adalah asam keto alami, yang merupakan jenis molekul yang mengandung gugus fungsi keton dan asam karboksilat. Senyawa ini adalah asam beta-keto, dinamakan demikian karena gugus keton ditempatkan pada karbon kedua yang jauh dari gugus asam. Asam asetoasetat dibentuk oleh hati dan ginjal dengan memetabolisme asam lemak. Bersama dengan badan keton lainnya, asam ini dapat digunakan untuk energi oleh jantung dan otak, sehingga memiliki kepentingan biologisnya sendiri.
Meskipun asam asetoasetat larut dalam air, ini adalah asam yang tidak stabil, dan akan terurai menjadi karbon dioksida dan aseton setelah sekitar 140 menit. Dalam kondisi normal, otak dan jantung tidak membutuhkan asam asetoasetat untuk energi, dan sangat sedikit yang akan diproduksi. Individu yang menderita kondisi seperti diabetes atau kondisi lain yang mengganggu metabolisme dapat menghasilkan badan keton yang berlebihan. Oleh karena itu, dokter dapat melakukan tes urin menggunakan bahan kimia yang berubah warna dengan adanya asam asetoasetat, dan tingkat perubahan warna dapat dievaluasi dengan mata telanjang.
Deteksi asam ini, serta badan keton lainnya, sangat penting bagi penderita diabetes. Jika kasus diabetes tidak diobati, asam beta-keto dapat menumpuk di dalam darah. Asam asetoasetat adalah asam lemah, tetapi dalam konsentrasi yang cukup, dapat menyebabkan darah menjadi asam. Kondisi ini disebut ketoasidosis, dan dalam manifestasinya yang paling ekstrim, bisa mematikan. Konsentrasi badan keton yang lebih kecil dalam darah dikenal sebagai ketosis, dan tidak selalu berbahaya.
Sementara diabetes adalah kondisi medis paling terkenal yang dapat menyebabkan kelebihan produksi asam asetoasetat, masalah medis lainnya juga dapat menyebabkan proses ini. Penyakit penyimpanan glikogen dan kondisi yang meningkatkan metabolisme, seperti hipertiroidisme, juga dapat menciptakan kadar asam beta-keto yang lebih tinggi dalam tubuh. Mungkin penyebab paling sering dari fenomena ini adalah gangguan pola makan, seperti kelaparan, puasa, dan anoreksia.
Ketika tubuh kekurangan makanan untuk beberapa waktu, jaringan mulai memecah cadangan asam lemaknya. Otak, bagaimanapun, tidak memiliki asam lemak untuk digunakan, dan sebaliknya harus bergantung pada produk sampingan tubuh keton dari jaringan lain. Jika jantung kekurangan asam lemak untuk digunakan, pada akhirnya akan menggunakan badan keton juga. Oleh karena itu, asam ini dapat dilihat sebagai sarana bertahan hidup dalam keadaan ekstrim.