糖尿病的病理生理主要是由於胰島素活性相對或絕對不足以及胰升糖素活性相對或絕對過多引起糖、脂肪、蛋白質的代謝紊亂。
糖尿病代謝紊亂非常廣泛，主要有以下幾方面：
(1)糖代謝紊亂：高血糖及糖尿，高血漿滲透壓，乳酸性酸中毒。
(2)脂代謝紊亂：高脂血症，高脂蛋白血症，高甘油三酯，高游離脂肪酸血症，高酮血症，甚者發生酮症酸中毒。
(3)蛋白質代謝紊亂：負氮平衡，成人消瘦疲乏，易感染，小兒生長發育遲緩，晚期病人可有低蛋白血症，抵抗力下降，細胞免疫與體液免疫力下降。
(4)水電酸鹼平衡紊亂：電解質代謝紊亂，酮症酸中毒，乳酸性酸中毒，嚴重失水伴酸中毒，糖尿病腎病腎衰晚期呈尿毒症伴酸中毒。
(5)糖基化血紅蛋白異常升高：微循環中血小板功能及體內抗凝血機制異常，血粘稠度增高，血流淤滯，加以組織缺氧等引起小動脈、小靜脈和微血管擴張，導致糖尿病中典型的微血管病變，從而發展為多種髒器的慢性病變。