Ⅰ型糖尿病早期可见胰岛炎，胰岛内及其周围有大量淋巴细胞浸润，偶见嗜酸性粒细胞。胰岛细胞进行性破坏、消失，胰岛内A细胞相对增多，进而胰岛变小，数目也减少，有的胰岛纤维化;Ⅱ型糖尿病用常规方法检查时， 早期几无变化，以后可见胰岛B细胞有所减少。常见变化为胰岛淀粉样变，在B细胞周围及毛细血管间有淀粉样物质沉着，该物质可能是胰岛素B 链的分解产物。
非胰岛素依赖型糖尿病(non-insulin dependent diabetes mellitus，NIDDM)又称Ⅱ型糖尿病，发病年龄多在40岁以上，没有胰岛炎症，胰岛数目正常或轻度减少。血中胰岛素开始不降，甚至增高，无抗胰 岛细胞抗体，无其他自身免疫反应的表现。本型虽然也有家族性，一卵性双生同时发病者达90%以上，但未发现与HLA基因有直接联系。其发病机制不如Ⅰ型糖 尿病清楚，一般认为是与肥胖有关的胰岛素相对不足及组织对胰岛素不敏感(胰岛素抵抗)所致。 肥胖是本型发生的重要因素，患者85%以上明显肥胖，只要减少进食，降低体重，血糖就可下降，疾病就可得到控制。引起 发病有两个重要环节：①胰岛素相对不足及分泌异常。长期高热量食物，刺激胰岛B细胞，引起高胰岛素血症，但与同样肥胖的非糖尿病者相比，血中胰岛素水平较 低，因此胰岛素相对不足。此外对葡萄糖等刺激，胰岛素早期呈现延缓反应，说明胰岛B细胞本身也有缺陷。长期过度负荷可使胰岛B细胞衰竭，因此本病晚期可有 胰岛素分泌绝对缺乏，不过远比Ⅰ型为轻。②组织胰岛素抵抗，脂肪细胞越大对胰岛素就越不敏感，脂肪细胞及肌细胞的胰岛素受体减少，故对胰岛素反应差，这是 高胰岛素血症引起胰岛素受体负调节的表现;此外营养物质过剩的细胞还存在胰岛素受体后缺陷(defect of postreceptor signaling by insulin)，使葡萄糖及氨基酸等不能通过细胞膜进入细胞内，事实上营养过剩的细胞(也包括肝细胞及肌细胞)已失去正常处理血液中营养物质的能力。
非肥胖型Ⅱ型糖尿病患者对葡萄糖早期胰岛素反应比肥胖型患者更差，提示胰岛B细胞缺陷更严重，同时组织也呈胰岛素抵抗，其原因不明，可能与基因异常有关。
糖尿病患者在临床上不仅呈糖代谢障碍，也有脂肪及蛋白代谢障碍。胰岛素的不足(绝对或相对)及组织胰岛素抵抗使葡萄糖 利用及糖原合成减少，导致高血糖。血糖超过肾阈值则出现尿糖及高渗性利尿(多尿)。这将引起水及电解质的丢失，进一步导致细胞内水减少，故患者出现口渴。由于营养物质得不到利用，患者食欲常增强，而体重却减轻(主要见于Ⅰ型及严重的Ⅱ型糖尿病)。
在胰岛素严重缺乏情况下(见于Ⅰ型糖尿病)，蛋白及脂肪分解代谢增强而生成氨基酸及脂肪酸，氨基酸在肝内作为糖异生的 原料被利用，而脂肪酸则在肝内氧化生成酮体(乙酰乙酸、β-羟丁酸及丙酮)，出现酮血症(ketonemia)及酮尿症(ketonuria)，前者可导 致糖尿病昏迷。部分患者胰岛A细胞分泌的高血糖素(glucagon)增高，能加速脂肪酸的氧化。
