（一）發病原因
本症起於糖尿病。糖尿病分爲1型或胰島素依賴型（IDDM）及2型或非胰島素依賴型（NIDDM），1型糖尿病常有糖尿病酮症酸中毒傾向，2型在一定誘因下也可發生。在有的糖尿病患者，可以DKA爲首發表現。DKA的臨牀發病大多有誘發因素，這些誘因多與加重機體對胰島素的需要有關。
常見的誘因有：①感染：是DKA最常見的誘因。常見有急性上呼吸道感染、肺炎、化膿性皮膚感染，胃腸道感染，如急性胃腸炎、急性胰腺炎、膽囊炎、膽管炎、腹膜炎等。②注射胰島素的糖尿病患者，突然減量或中止治療。③外傷、手術、麻醉、急性心肌梗死、心力衰竭、精神緊張或嚴重刺激引起應激狀態等。④糖尿病未控制或病情加重等。
（二）發病機制
關於酮症酸中毒的病理生理改變，國外有人提出酮症酸中毒是一種“雙激素病”的觀念。這種觀念認爲：引起酮症酸中毒的原因，一方面是胰島素分泌相對或絕對不足，高血糖不能刺激胰島素的進一步分泌；另一方面是對抗胰島素的升糖激素分泌過多，高血糖不能抑制過多分泌的升糖激素，結果造成血糖進一步升高，並表現出酮症或酮症酸中毒。升糖激素包括胰升糖素、腎上腺素、糖皮質激素和生長激素。
其中，胰升糖素的作用最強。胰升糖激素分泌過多是引起酮症酸中毒發病的主要原因。由於胰島素及升糖激素分泌雙重障礙，患者體內葡萄糖運轉功能降低，糖原合成與糖的利用率降低，糖原分解及糖異生加強，血糖顯著增高。同時，由於脂肪代謝紊亂，遊離脂肪酸水平增加，給酮體的產生提供了大量前體，最終形成了酮症酸中毒。酮症酸中毒時機體病生理改變主要包括以下幾個方面：
1.高血糖：DKA患者的血糖呈中等程度的升高，常在300～500mg/dl範圍，除非發生腎功不全，否則多不超過500mg/dl。造成患者高血糖的原因包括胰島素分泌能力下降，機體對胰島素反應性降低，升糖激素分泌增多，以及脫水、血液濃縮等因素。
2.酮症：酮體是脂肪β-氧化物不完全的產物，包括乙酰乙酸、β-羥丁酸和丙酮3種組分。其中乙酰乙酸爲強有機酸，能與酮體粉發生顯色反應；β-羥丁酸爲乙酰乙酸還原產物，亦爲強有機酸，在酮體中含量最大，約佔酮體總量的70%；丙酮則爲乙酰乙酸脫羧產物，量最少，呈中性，無腎閾，可呼吸道排出。正常人血酮體不超過10mg/dl，酮症酸中毒時可升高50～100倍，尿酮陽性。
3.酸中毒：酮症酸中毒時，酮酸、乳酸等有機酸以及硫酸、磷酸等無機酸生產增多，腎臟排酸失鹼加重，再加上脫水和休克造成機體排酸障礙，最終導致酸中毒的發生。
4.脫水：酮症酸中毒時，血糖明顯升高，同時大量酸根產生，滲透性利尿及排酸失水，加上呼吸深快失水和可能伴有的嘔吐、腹瀉引起的消化道失水等因素，均可導致脫水的發生。
5.電解質紊亂：滲透性利尿、攝入減少及嘔吐、細胞內外水分轉移血液濃縮均可以導致電解質紊亂，尤其是鉀的丟失。由於同時有電解質的丟失和血液濃縮等方面因素的影響，實際測定的血電解質水平可高、可低、亦可在正常範圍。酮症酸中毒時，由於血脂水平增高，可使水溶性的電解質成分如血鈉假性降低。同時由於細胞分解代謝量增加，磷的丟失亦增加，臨牀上可出現低血磷症。
