ويعتمد تشخيص نوع حالات اختلال تحمل الجلوكوز على الظروف أثناء تشخيص الحالة, ومع ذلك فإنه ليس كل المرضى يمكن وضعهم بسهولة بشكل ملائم داخل مجموعة معينة, وعند وجود فرط سكر الدم فقد تتغير شدته بمرور الوقت, ويعتمد ذلك على طبيعة العملية التحتية underlying process, وفهم الآليات المشتمل عليها في المرض يساعد في تقديم العلاج المناسب لحالات اختلال تحمل الجلوكوز.

• عند الأشخاص الطبيعيين يتم المحافظة على سوائية سكر الدم (مستوى سكر الدم الطبيعي الصحي) normoglycemia بتنظيم هرموني دقيق لاستهلاك الجلوكوز بأنسجة الجسم وإنتاجه بواسطة الكبد.
  
• العديد من العوامل تشمل العلل الوراثية بخلايا بيتا, وأمراض الغدد الصماء بالبنكرياس, والاعتلالات الغددية, والأدوية, والكيماويات, والعدوى, والاضطرابات المناعية, والمتلازمات الوراثية من الممكن أن تسبب درجات متباينة من اختلال تحمل الجلوكوز.
  
• اختلال تحمل الجلوكوز قد يكون موجود عند العديد من المرضى بتليف الكبد نتيجة نقص تناول الكبد للجلوكوز ونقص تكون الجليكوجين, كما توجد آليات أخرى مثل مقاومة الكبد وأنسجة الجسم للأنسولين, وشذوذات الهرمونات بمصل الدم, وأيضا عدم التوازن بجلوكوز الدم والذي يحدث عند زيادة اليوريا بالدم كنتيجة لزيادة مقاومة الأنسجة للأنسولين.
• يوجد عدم تجانس heterogeneity في غالبية اضطرابات اختلال تحمل الجلوكوز, و يشمل عدم التجانس أعراض وعلامات مرض السكر.
• النوع الأول من السكر يميزه نقص الأنسولين, كما يحدث تحطم مناعي ذاتي لخلايا autoimmune destruction بيتا بالبنكرياس, وتبدأ آليات المرض بعامل بيئي عند شخص لديه استعداد, وقد يحدث انطلاق لهرمون الإبينفرين بسبب ضغوط والذي يكون انطلاقه مثبط للأنسولين مما يسبب فرط سكر الدم, ويعقب ذلك فترة عابرة تمتد من أسابيع إلى شهور لا يوجد بها أعراض, وهذه الفترة تعرف بشهر العسل, ويسبق شهر العسل بداية ظهور مرض السكر بشكل واضح ودائم, كما يحدث نقص بهرمون الأميلين amylin الذي تفرزه خلايا بيتا بالبنكرياس عند تناول الطعام مصحوبا بإفراز الأنسولين في الأشخاص الطبيعيين, وهو يلعب دور مكمل للأنسولين في تنظيم السكر بعد الأكل, والأنواع مجهولة السبب Idiopathic forms للنوع الأول من السكر من الممكن حدوثها دون وجود دليل على أن التحطم الذاتي المناعي لخلايا بيتا هو سبب حدوثها, ويطلق على هذه الأنواع النمط الأول بي Type 1B diabetes من السكر.
  
• النوع الثاني من السكر ينتج عن خلل بإفراز الأنسولين واعتلال عمل الأنسولين بالكبد وأنسجة الجسم وخاصة بالعضلات والنسيج الدهني, كما توجد مقاومة لعمل الأنسولين الذي ينبه استهلاك خلايا الجسم للجلوكوز, ويكون تأثير العوامل الوراثية في تولد النوع الثاني من السكر أكبر من تأثيرها في تولد النوع الأول, يكون اعتلال تحمل الجلوكوز مرحلة انتقالية بين سوائية سكر الدم إلى مرض السكر الواضح, ومع ذلك فإن الأشخاص الذين لديهم اعتلال تحمل السكر يكون بينهم عدم تجانس كبير, والنوع الثاني من مرض السكر واختلال تحمل الجلوكوز هما جزء من متلازمة لخلل أيضي dysmetabolic syndrome (متلازمة إكس) syndrome X والتي تشمل مقاومة عمل الأنسولين, وفرط أنسولين الدم, والسمنة, وارتفاع ضغط الدم, وزيادة مستوى الدهون الضارة بالجسم dyslipidemia, والمعلومات الحالية تشير إلى أن تولد اختلال تحمل الجلوكوز أو النوع الثاني من السكر هما نتيجة لمقاومة عمل الأنسولين وأنهما يزدادا مع الزيادة التعويضية للأنسولين بالدم compensatory hyperinsulinemia, وتقدم النوع الثاني من السكر يتأثر بالعوامل الوراثية, والعوامل البيئية أو المكتسبة مثل الحياة الخاملة والعادات الغذائية التي تجلب السمنة, وغالبية المرضى بالنوع الثاني من السكر لديهم سمنة, وتكون السمنة مصحوبة بمقاومة عمل الأنسولين, وتكون السمنة بوسط الجسم central adiposity أسوأ من توزيع الدهون الزائدة بشكل عام على الجسم, وعند مرضى النوع الثاني من السكر فإن سمية الجلوكوز glucose toxicity وسمية الدهون lipotoxicity قد يزيد من الخلل في إفراز الأنسولين بواسطة خلايا بيتا بالبنكرياس.
  
• يوصف سكر الحمل على أنه أي درجة من اختلال تحمل الجلوكوز يكون بداية التعرف عليها أثناء الحمل, والاحتياج للأنسولين يزيد أثناء الحمل وذلك يسبب وجود ضادات الأنسولين insulin antagonists مثل محفز الألبان المشيمي الإنساني human placental lactogen, أو الموجهة الجسدية الثديية المشيمائية chorionic somatomammotropin, والكورتيزول cortisol الذي يعزز تحلل الدهون ويقلل من استخدام الجلوكوز, ومن العوامل الأخرى التي تزيد من الاحتياج للأنسولين أثناء الحمل هو انطلاق إنزيم الأنسوليناز insulinase - الذي يسبب تكسير الأنسولين – من المشيمة.
• تلعب المنطقة الهضمية دور هام في تحمل الجلوكوز, فعند ابتلاع الطعام يتم تخليق هرمونات الإنكريتين incretin hormones بخلايا موجودة بالقناة الهضمية, وتناول الجلوكوز بالفم يعطي استجابة أكبر- بإفراز الأنسولين - من الاستجابة عند إعطاء الجلوكوز بالوريد, وجزء من هذا الفرق في الاستجابة يكون بسبب هرمونات الإنكريتين, والعلل التي تلاحظ في النوع الثاني من السكر وأحيانا في اختلال تحمل الجلوكوز تشمل فرط جلوكاجون الدم بعد الأكل, وعسر تنظيم تفريغ المعدة, وفقدان تأثير الإنكريتين.