W cukrzycy stwierdza się zmniejszenie napięcia żylnego, wzrost obwodowego ciśnienia żylnego oraz rozszerzenie żył, zwłaszcza w ich odcinku przylegającym do włośniczek. Te zmiany określa się nazwą wenopatii cukrzycowej (venopathia diabetica). Rozszerzenie żył jest dobrze widoczne w Spojówce i siatkówce. Prawidłowy stosunek szerokości żył do szerokości tętniczek w tym obszarze wynosi 3 : 2, natomiast w cukrzycy żyły są 2 i więcej razy szersze od tętniczek. Mechanizm rozwoju wenopatii cukrzycowej nie jest dotąd wyjaśniony. Nie stwierdzono odrębności w budowie anatomicznej żył w cukrzycy i opisane zmiany są przypisywane zaburzeniom czynnościowym. Jako ich przyczynę wymienia się najczęściej niedotlenienie, jednak w rachubę należy brać także upośledzenie unerwienia żył spowodowane swoistymi dla cukrzycy zmianami w obwodowym układzie nerwowym (neuiopathia diabetica). Wykazano, bowiem, że w cukrzycy dochodzi do osłabienia naturalnych odruchów żylnych (np. na ochłodzenie, zmianę pozycji ciała), a także, że gorsza jest ich reaktywność na leki blokujące receptory adrenergiczne. Te zaburzenia czynnościowe stwierdzono w żyłach zarówno kończyn dolnych, jak i górnych. Wenopatia cukrzycowa nie daje charakterystycznego zespołu klinicznych objawów, jest więc pojęciem jak na razie — patofizjologicznym. Wprawdzie u starszych osób chorych na cukrzycę z zaburzeniami przepływu krwi w kończynach dolnych często (w 50% przypadków) stwierdza się żylakowatość podudzi, jednak nie ma dowodów na to, że jest ona spowodowana cukrzycą. Zaburzenia hemodynamiczne w układzie żylnym (obniżenie napięcia i wzrost ciśnienia żylnego, osłabienie fizjologicznych odruchów żylnych) mogą natomiast w istotny sposób wpływać — poza pojemnością żylną — na mikrokrążenie, w szczególności na wymianę pomiędzy naczyniami włosowatymi a otaczającym je środowiskiem. Średnie ciśnienie włośniczkowe i kierunek wymiany płynu pomiędzy włośniczkami a przestrzenią zewnątrzkomórkową zależą od wartości ciśnień na początku i końcu naczynia włosowatego. Ponieważ nawet małe zmiany ciśnienia żylnego bardzo znacznie modyfikują ciśnienie włośniczkowe, występujące w cukrzycy zmiany czynnościowe żył mogą w istotny sposób upośledzać funkcję układu naczyń włosowatych.