不論有各種誘因而使糖尿病加重時，由於嚴重的胰島素缺乏，與胰島素作用相反的激素如胰高血糖素、兒茶酚胺、生長激素、腎上腺皮質激素對代謝的影響就更顯著。使脂肪分解加速，脂肪酸在肝臟內經β氧化產生的酮體大量增加。由於糖無異生加強，三羧酸循環停滯，血糖升高，酮體聚積。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％。
誘因
見於不恰當的中斷胰島素治療，尤其病人處於應激狀態時更易發生。也見於未經恰當治療的初診糖尿病人，以酮症酸中毒昏迷主訴就診者。也可以因精神因素誘發。
臨牀表現
一、糖尿病症狀加重 煩渴、尿量增多，疲倦乏力等，但無明顯多食。
二、消化系統症狀 食慾不振、噁心、嘔吐、飲水後也可出現嘔吐。
三、呼吸系統症狀 酸中毒時呼吸深而快，呈Kussmonl呼吸。動脈血PH值低於7.0時，由於呼吸中樞麻痹和肌無力，呼吸漸淺而緩慢。呼出氣體中可能有丙酮味（爛蘋果味）。
四、脫水 脫水量超過體重5％時，尿量減少，皮膚粘膜乾燥，眼球下陷等。如脫水量達到體重15％以上，由於血容量減少，出現循環衰竭、心率快、血壓下降、四肢厥冷、即使合併感染體溫多無明顯升高。
神志狀態 有明顯個體差異，早期感頭暈，頭疼、精神萎糜。漸出現嗜睡、煩燥、遲鈍、腱反射消失，至昏迷，經常出現病理反射。
六、其他 廣泛劇烈腹痛，腹肌緊張，偶有反跳痛，常被誤診爲急腹症。可因脫水而出現屈光不正。
