當酮體生成大於組織利用和腎臟排泄時，可以使血酮體濃度達50-300mg/dl（正常值爲1.0mg/dL）。正常人每日尿酮體總量爲100mg，糖尿病人約爲1g/d，酮症酸中毒時最多可排出40g/d。在合併腎功障礙時，酮體不能由尿排出，故雖發生酮症酸中毒，但尿酮體陰性或僅微量。由於大量有機酸聚積消耗了體內礆貯備，並超過體液緩衝系統和呼吸系統代償能力，即發生酸中毒，使動脈血PH值可以低於7.0。由於尿滲透壓升高，大量水分，鈉、鉀、氯丟失，可達體液總量10-15%。
診斷
一、血糖 未經治療者血糖多中度升高，如血糖超過33.3mmol/L（600mg/dL）則提示有腎功障礙。經不正確治療（如大劑量胰島素注射）者可能出現低血糖而酮症並未能糾正。
二、酮體 發生臨牀酮症時血酮體升高均在5-10倍以上。尿酮體測定方法簡單，除嚴重腎功障礙者外均與臨牀表現平行，可以作爲診斷依據。
三、動脈血PH值 酮症早期由於體液的緩衝系統和肺、腎的調節作用，血PH值可以保持在正常範圍。但碳酸根及礆超明顯下降。如果H+的增加超過了機體的緩衝能力，則血PH值將急驟下降。CO2結合力只反應礆貯備情況，不能直接反映血PH值。
以上三項檢查可以確診糖尿病酮症酸中毒，但是還有一些變化必須注意，酮症時腎排出的尿酸減少，可出現一過性高尿到血癥。血鈉、鉀濃度多在正常範圍，甚至偏高，而機體已大量丟失鈉、鉀、氯，即使無感染白細胞總數及粒細胞也可明顯增高。
鑑別診斷
應與其他糖尿病昏迷相鑑別，如低血糖昏迷、乳酸酸中毒、非酮症性高滲性昏迷等鑑別（詳見表7-3-1）。對輕症，應與飢餓性酮症相鑑別，後者主要見於較嚴重噁心嘔吐，不能進食的病人，如劇烈的妊娠嘔吐，特點爲血糖正常或偏低，有酮症，但酸中毒多不嚴重。
