在妊娠早中期，隨孕周增加，胎兒對營養物質需求量增加，通過胎盤從母體獲取葡萄糖是胎兒能量的主要來源，孕婦血漿葡萄糖水平隨妊娠進展而降低，空腹血糖約降低10%。系因：
1、胎兒從母體獲取葡萄糖增加;
2、孕期腎血漿流量及腎小球濾過率均增加，但腎小管對糖的再吸收率不能相應增加，導致部分孕婦排糖量增加;
3、雌激素和孕激素增加對母體對葡萄糖的利用。因此，空腹時孕婦清除葡萄糖能力較非孕期增強。孕婦空腹血糖較非孕婦低，這也是孕婦長時間空腹易發生低血糖及酮症酸中毒的病理基礎。
到妊娠中晚期，孕婦體內抗胰島素樣物質增加，如胎盤生乳素、雌激素、孕酮、皮質醇和胎盤胰島素酶等使孕婦對胰島素的敏感性隨孕周增加而下降，為維持正常糖代謝水平，胰島素需求量必須相應增加。對於胰島素分泌受限的孕婦，妊娠期不能正常代償這一生理變化而使血糖升高，使原有糖尿病加重或出現GDM。