Ahelyett, hogy a cukor bejutna a sejtekbe, felhalmozódik a véráramban. Ez akkor fordul elő, ha a hasnyálmirigy nem termel elég inzulint (1-es típus), vagy ha a sejtek érzéketlenné (rezisztenssé) válnak az inzulin glükózbejuttató hatásával szemben (2-es típus).
Az 1-es típusú cukorbetegség főként gyermekeket, fiatalokat érinti. A hasnyálmirigy inzulintermelő sejtjei elpusztulása miatt nem termelődik inzulin, emiatt kívülről bevitt inzulinpótlásra szorul a beteg élete során. Az inzulin hiánya miatt a vércukor nem tud a sejtekbe bejutni, hanem a vérben marad, és magas vércukorszintet eredményez.

Mivel a sejtek így éheznek, fehérjéket és zsírokat alakítanak át cukorrá, az éhezés elkerülésére. Egyrészt a zsírégetés egyik melléktermékeként felszaporodó ketontest miatt, másrészt magas vércukorszint miatt a vizelettel távozó cukor és a nagymennyiségű folyadékvesztés miatt kiszáradást és kómát okozhat. Jellegzetes tünetei: sok vizelet, fogyás, szomjúság.
A 2-es típusú cukorbetegség inkább idősebb korban jelentkezik. Nem pusztulnak el az inzulintermelő béta sejtek, de ennek ellenére nincs megfelelő inzulinhatás (a nem elegendő inzulintermelés, illetve az inzulin hatásának gyengülése miatt), így végeredményben nem jut elég vércukor a sejtekbe.

Mivel a cukorbetegség ezen típusánál van inzulin, a vércukorérték lassabban emelkedik, és a tünetek is másabbak: végtagok zsibbadása, nehezen gyógyuló sebek, bőrviszketés, romló látás.

Míg az 1-es típusnál az okot nem ismerik (feltételezik a genetikai hajlamot, vírusok szerepét, autoimmun eredetet), a 2-es típusnál várható a betegség megjelenése bizonyos rizikótényezők esetén: pl. elhízás, magas vérnyomás, cukorbetegség a családban.

A terápia is más, hiszen csak a diéta és a szájon át szedhető gyógyszerek, a testmozgás sikertelensége esetén jön szóba az inzulinkezelés. Egyre több ugyanakkor a bizonyíték, hogy a korán elkezdett inzulinkezelés segít a későbbi szövődmények megakadályozásában.