当血液中的葡萄糖水平降得太低时，就会发生低血糖症。有许多原因会导致低血糖，最常见的是因糖尿病药物服用不当造成的。为了理解低血糖症发生的原因，首先应该了解你的身体在正常情况下，是如何调节血液中葡萄糖的产生、吸收和储存的。
血糖调节
在消化过程中，你的身体将食物中的碳水化合物降解为各种糖分子。其中有一种糖分子称为葡萄糖，它是身体的主要能量来源。虽然葡萄糖可以直接被吸收到血液中，但是如果没有胰岛素的帮助，它无法进入人体大部分组织的细胞内。胰岛素是由你的胰脏 (见下图) 分泌的一种激素。
当你血液中的葡萄糖水平升高时，会给胰脏中的 β 细胞发出信号，使其分泌胰岛素。胰岛素然后会 “开启” 细胞，使一部分葡萄糖进入细胞内，为细胞提供维持正常功能的能量。多余的葡萄糖则以糖原的形式储存在你的肝脏和肌肉中。这个过程可以降低你的血液中葡萄糖的含量，防止葡萄糖水平太高而引起危险。当你的血糖水平下降到正常水平后，胰脏分泌胰岛素的水平也会随之下降，以避免血糖降得过低。
如果你几个小时没有进食，血糖水平会下降到低于正常水平，这时你的胰脏会分泌另一种称为胰高血糖素的激素，它会促使你的肝脏分解储存的糖原，释放葡萄糖进入血液。这样，你的血糖水平就可以维持在一个正常的范围内，直到下一次进食。
除了通过将糖原降解成葡萄糖外，你的身体还可以通过一种叫做葡萄糖异生的途径来产生葡萄糖。这个途径也主要在肝脏中进行，可将一些葡萄糖前体物质转化为葡萄糖。
糖尿病患者发生低血糖症的可能原因
如果你有糖尿病，由于胰脏无法产生足够的胰岛素 (1 型糖尿病)，或是你的细胞对胰岛素变得不敏感 (2 型糖尿病)，以至于体内胰岛素的效果会明显减低，因此，葡萄糖会在你的血液中累积，可能达到一个非常危险的高水平。为了纠正这个问题，糖尿病患者需要使用胰岛素或其他可以降低血糖水平的药物。
但是，如果你使用的胰岛素过量，可能会导致你的血糖水平降得太低，从而引起低血糖症。另外，如果你在服用了糖尿病药物后，恰好吃得比平时要少 (即摄取的葡萄糖减少)，或运动量比平时要大 (即消耗葡萄糖增多)，也会引起低血糖症。因此，糖尿病患者应与医生一起， 摸索出最适合的剂量，以适合你的正常饮食与运动习惯，防止引起低血糖症的发生。
非糖尿病患者发生低血糖症的可能原因
对于没有糖尿病的人，发生低血糖症的可能性很小。其中可能的原因包括：
- 药物：不小心服用了别人的降血糖药物，是非糖尿病患者发生低血糖症的一个常见原因。其他的一些药物也可能会引起低血糖症，特别是在儿童和肾衰竭患者中。一个典型的例子是奎宁，它是治疗腿部痉挛和疟疾的药物，服用后可能降低血糖。
- 喝酒过量：饥饿的时候如果喝酒太多，可能会阻止肝脏释放储存的糖原进入血液，从而引起低血糖症。
- 某些严重疾病：严重的肝脏疾病，例如药物引起的肝炎，可以导致低血糖症。某些肾脏疾病，尤其是那种使身体无法正常将药物排出的肾病，也会影响血糖的水平。另外，长期的饥饿，例如神经性厌食症患者，可能会导致身体缺乏糖异生途径中所需要的前体物质，引起低血糖症。
- 肿瘤：一种罕见的胰腺肿瘤 (胰岛素瘤) 会引起胰岛素的过量产生，导致低血糖症。其他的一些肿瘤也可能升高胰岛素样因子的分泌，或者肿瘤本身会消耗大量的葡萄糖，以致造成血糖偏低。如果胰脏中负责制造胰岛素的β细胞出现增生 (即胰腺细胞弥漫性增生)，导致胰岛素产生过量，也会引起低血糖症。另外，做了胃分流手术的人，发生低血糖症的风险也会增高。
- 内分泌缺陷：有些肾上腺和垂体腺的疾病会导致某些调节葡萄糖水平的关键激素缺乏。有这种疾病的儿童发生低血糖症的风险比成人要高。
餐后低血糖
低血糖症大多发生在空腹状态，但并不总是这样。有时，低血糖症在进食之后也会发生，这往往是因为身体在进食之后产生了过多的胰岛素。这种低血糖症叫做反应性或餐后低血糖症。