内缺乏胰岛素，胰高血糖素水平相对升高，导致肝脏释放糖原。另身体也会通过糖原分解和糖质新生，使血糖上升。过高的血糖（葡萄糖）溢出至尿液中，带走水分和溶解在一起的溶质（如钠和钾），此过程称为渗透性利尿。这导致患者出现多尿、多渴、脱水的症状。缺乏胰岛素也导致脂肪组织内的游离脂肪酸氧化分解，此过程称为β-氧化，产生酮体（乙酰乙酸和β-羟基丁酸）。在不存在胰岛素介导的葡萄糖输送的情况下，β-羟基丁酸可作为一种能量来源，并且是在饥饿的情况下对人体的保护机制。但是，酮体具有低pKa值，因此把血液变为酸性（代谢性酸中毒）。