一般情况下，当胰岛素受体非正常时即会引发妊娠期糖尿病。目前还不清楚为什么一些患者无法平衡胰岛素需求，并继而发展为妊娠期糖尿病。胰岛素抵抗是孕中期出现的一种常见现象，之后可达到非孕期的2型糖尿病患者水平。皮质醇和孕激素是主要因素，同时人胎盘催乳素，催乳素和雌激素也是诱因之一。同时，也有一些与2型糖尿病相似的解释：自身免疫性疾病，单基因突变，肥胖，或其他机制。
胎儿从母体获取葡萄糖增加；孕期肾血浆流量及肾小球滤过率均增加，但肾小管对糖的再吸收率不能相应增加，导致部分孕妇排糖量增加；雌激素和孕激素增加母体对葡萄糖的利用。因此，空腹时孕妇清除葡萄糖能力较非孕期增强，孕妇空腹血糖较非孕妇低。到妊娠中、晚期，孕妇体内抗胰岛素样物质增加，如胎盘生乳素、雌激素、孕酮、皮质醇和胎盘胰岛素酶等使孕妇对胰岛素的敏感性随孕周增加而下降。为维持正常糖代谢水平，胰岛素需求量必须相应增加。对于胰岛素分泌受限的孕妇，妊娠期不能代偿这一生理变化而使血糖升高，使原有糖尿病加重或出现妊娠期糖尿病。
