妊娠期IR的机制仍有争议。传统认为，妊娠时胎盘激素和女性激素、皮质激素等有抗胰岛素作用，导致了妊娠期生理性IR。最近的研究认为，人胎盘生长因子（human placental growth hormone，hPGH）可能在IR中起相当重要的作用，在转基因小鼠使其表达相当于人晚孕水平的h PGH时，其体内胰岛素水平增加5～7倍，产生严重IR，但尚未在人类试验中获得证实。HPL曾被认为妊娠期IR的主要因素之一，但有研究发现，转基因的过度表达HPL的小鼠表现出胰岛β细胞的增殖和持续低血糖症，这样HPL的作用可能是刺激胰岛素分泌而不是导致IR。这些激素除直接导致IR作用外，其促脂解作用使游离脂肪酸增加及妊娠期肥胖也可能促进了妊娠期IR的发生。

而GDM显然存在更为严重的IR。应用静脉葡萄糖耐量试验（IVGTT）及微小模型法对肥胖和正常体重的GDM患者进行研究发现：在妊娠晚期，两组患者的空腹血糖、胰岛素水平、胰岛素敏感性均低于相应正常BMI非糖尿病妊娠妇女，提示除去BMI及妊娠等因素后GDM患者存在更严重的IR。此外，GDM患者在妊娠前期、早期、晚期的胰岛素敏感性都明显低于正常妊娠妇女，GDM患者的IR在分娩后仍然存在。

体外实验证明，GDM胰岛素受体自身磷酸化水平较正常妊娠下降37%。Shao等用同样浓度的矾酸钠处理GDM和正常妊娠孕妇的肌细胞后，正常妊娠组胰岛素受体自身磷酸化和IRS-1磷酸化水平接近正常，而GDM仍显著低于正常，故证明GDM的异常IR不只是由于胰岛素受体自身磷酸化和IRS-1磷酸化的异常。他们进一步发现，GDM组PC-1含量较正常妊娠组高63%，较非妊娠组高206%。丝氨酸苏氨酸磷酸化水平也较正常妊娠升高。PC-1和丝氨酸苏氨酸磷酸化水平均抑制IRTK活性，进而抑制胰岛素受体自身磷酸化和IRS-1磷酸化。可见，GDM与正常妊娠相比，胰岛素信号传递过程中多个环节出现了异常。

当机体不能分泌足够的胰岛素来代偿异常加重的IR时，即发生GDM。因2型DM的发病基础也是IR和β细胞功能障碍，GDM产后发展为糖耐量减低和2型DM的概率增加，未经控制的GDM，其子代在儿童期或成人期发生肥胖及2型DM的危险增加，故Vambergue等认为，GDM和2型DM为同一疾病发展的不同阶段。Linda提出，某种意义上，妊娠是检验是否会发生2型DM的一次应激测试。众所周知，2型DM是多种基因和环境因素相互作用的结果，那么，是致妊娠期生理性IR的因素加重，还是已存在的基因异常或遗传易感性导致了GDM，或者两者皆有，尚有待进一步研究。