W świetle tej teorii występowanie mikroangiopatii jest następstwem niedoboru insuliny i spowodowanych nim zaburzeń metabolicznych, przede wszystkim hiperglikemii. Zmiany naczyniowe stanowić zatem mają typowe późne powikłanie cukrzycy. Przedstawiono wiele dowodów przemawiających za słusznością takiej właśnie interpretacji etiopatogenezy angiopatii cukrzycowych. W rachubę wchodzą następujące zjawiska: 1. Przesunięcie nadmiaru glukozy ze szlaków insulinozależnych na szlaki, w których przemiana jej nie wymaga obecności tego hormonu. W ten sposób dochodzi do zwiększenia wytwarzania prekursorów disacharydów i polisacharydów oraz glikozaminoglukanów (mukopolisacharydów), wiążących się następnie z kolagenem i innymi białkami błony podstawnej naczyń włosowatych, tym bardziej że niedobór insuliny zwiększa także aktywność swoistych transferaz katalizujących proces glikozylacji tych białek. Rezultatem tych procesów jest zmiana składu i struktury błony podstawnej. Także zwiększona przemiana glukozy na szlaku poliolowym i wzmożone wytwarzanie sorbitolu i fruktozy, poza tym że stwarza metaboliczne podłoże rozwoju neuropatii cukrzycowej, może także wpływać na rozwój zmian naczyniowych. Wykazano bowiem znaczniejsze gromadzenie się sorbitolu w hodowanych komórkach śródbłonka naczyniowego przy większych stężeniach glukozy w płynie otaczającym. 2. Hipoksja, będąca wynikiem ograniczenia glikolizy w krwinkach czerwonych i zmniejszenia wskutek tego wytwarzania 2,3-difosfoglicerynianu (2,3-DPG). Niedobór 2,3-DPG powoduje zwiększenie powinowactwa hemoglobiny do tlenu i przesunięcie krzywej dysocjacji oksyhemoglobiny w lewo, a tym samym gorsze oddawanie tlenu w tkankach. Hipoksji sprzyja także nasilona w warunkach hiperglikemii glikozylacja hemoglobiny do HbAlc, mającej większe powinowactwo do tlenu. Wszystko to prowadzi do osłabienia napięcia żylnego, rozszerzenia żyłek i przyżylnej części włośniczek, sprzyjając przenikaniu składników osoczowych przez i do ściany naczynia. 3. Jak dotąd, jest sprawą otwartą, czy nie enzymatyczna glikozylacja innych białek przyczynia się do rozwoju mikroangiopatii cukrzycowej. 4. Nasilenie lipolizy i zwiększona podaż wolnych kwasów tłuszczowych, stanowiących alternatywne do glukozy źródło energii. Metaboliczne konsekwencje zwiększonej lipolizy pdgrywają prawdopodobnie mniejszą rolę w rozwoju swoistych dla cukrzycy zmian w naczyniach włosowatych, natomiast mają istotne znaczenie w rozwoju makroangiopatii cukrzycowej. Teoria metaboliczna mikroangiopatii cukrzycowej znajduje także oparcie w obserwacjach klinicznych. Częstość i nasilenie tych zmian zależą bowiem w dużym stopniu od poprawności leczenia. Przytaczany niekiedy fakt „nieuchronności” występowania zmian naczyniowych także u tych chorych na cukrzycę, którzy są poprawnie leczeni przez cały okres choroby, znajduje wyjaśnienie w niedoskonałości współczesnych metod terapeutycznych, nie spełniających warunków optymalnej substytucji, a także w możliwości wpływu (modyfikującego) innych czynników, o których była mowa w niemetabolicznych teoriach etiopatogenezy mikroangiopatii cukrzycowej.