1．大血管病變：
是指肢體大、中、小動脈硬化性狹窄或阻塞而言。糖尿病性和非糖尿病性動脈粥樣硬化之間並無組織病理學的差別，但糖尿病患者動脈粥樣硬化的發生率更高，年齡更小，病變發展較快，病情較重，致殘率和病死率較高。引起動脈粥樣硬化的機制比較復雜，主要有以下幾方面：
(1)血管內皮損傷：是發生動脈粥樣硬化的主要因素。糖尿病患者由於多種病理因素導致血管內皮細胞損傷、功能紊亂，內皮下膠原組織暴露，引起血小板聚積、沉澱，並釋放血栓素b2、前列腺素e2等，促進血管收縮；還可刺激釋放vmf和抑制pgl2、 pa的產生，促進血栓形成；還可刺激血管壁中層平滑肌纖維細胞增生，並吞噬大量膽固醇脂類，生成粥樣斑塊。在動脈硬化的基礎上，更易形成血栓。
(2)脂肪代謝紊亂：糖尿病患者體內呈高胰島素血症，能增加脂蛋白合成，抑制脂肪、膽固醇酯分解，促進高脂蛋白血症形成，從而刺激動脈壁細胞攝取低密度脂蛋白(ldl)，刺激血管平滑肌增生，促進動脈粥樣硬化形成。如胰島素水平過低，可使脂蛋白合成減少，也使周圍組織降解ldl減少，血脂升高，且胰島素不足使動脈壁抗損傷和修復能力降低，發生動脈粥樣硬化的機會增加。
(3)血液流變學異常：糖尿病患者血小板黏附性、聚集性增高，血液黏度增高，血液呈高凝狀態是其病理生理特點。血小板聚集性增高的作用，主要是由於花生四烯酸代謝亢進促進血栓素a2(txa2)增多，血管內皮損傷後pgh合成減少，從而使血小板內的camp減少所致。血液黏度增加的原因很多，如紅細胞聚集性增高，由於糖基化血紅蛋白增加或血磷減少，引起紅細胞變硬和變形功能降低，不能穿過比自身直徑小的毛細血管，導致微循環障礙，血黏度增加。糖尿病患者血漿纖溶酶原活化物抑制物(pal一1)活性升高，而t-pa活性降低，尤其是有血栓形成者更為顯著，使得纖維蛋白原水平增高，纖維蛋白原在內皮上堆積引起血栓形成。此外，糖尿病患者抗凝血酶一ⅲ活性降低，也是血液高凝狀態的一個重要原因。
動脈硬化的進展導致血管腔狹窄，進而引起管腔阻塞，當動脈的病變范圍大、或大動脈干有狹窄，特別是伴發動脈痙攣時，則肢體出現缺血表現，如間歇性跛行、麻木、疼痛等，若在肢體動脈粥樣硬化的基礎上繼發血栓形成，而動脈干完全閉塞，可以發生肢體壞疽。
2．微血管病變：糖尿病微血管病變是決定糖尿病預後的主要因素，是器官並發症的病理基礎。它可以發生在任何部位，包括皮膚和肌肉內，所以微血管病變也是糖尿病壞疽的起因。微血管病變是在持續高血糖作用下，體內糖化蛋白合成加快並沉積在微血管壁上，以及免疫復合物對血管內皮細胞的損傷等，使微血管通透性增加，基底膜增厚，內皮細胞增生，導致微血管管徑縮小，內膜粗糙，體液滲透增高，血管彈力和收縮力降低，從而使血流通過不暢，血液黏度增高，紅細胞聚集，血小板黏附和聚集尤其是在內皮損傷處，最後是微血栓形成和(或)微血管閉塞，被稱之為“血栓性微血管病”。最主要的表現在視網膜、心、腎、神經組織，以及足趾、皮膚等處。由於微小血管血栓形成，引起局部組織缺血、缺氧和代謝產物聚集，在末梢神經功能障礙和感染等因素的共同作用下，導致糖尿病壞疽的發生。嚴重者也導致髒器功能衰竭，影響到預後。
