Introdução: O termo diabetes melito descreve uma desordem metabólica de múltipla etiologia, caracterizado por hiperglicemia crônica decorrente de defeitos na secreção e/ou ação da insulina. O diabetes melito é classificado em tipo 1 e 2, diabetes gestacional e outros tipos. A hiperglicemia crônica é o fator primário desencadeador das complicações do diabetes melito. Objetivo: Descrever os mecanismos fisiopatológicos das complicações crônicas e dos distúrbios metabólicos decorrentes da hiperglicemia. Métodos: Foram consultadas as bases de dados do SciELO, Lilacs e Medline. As consultas incluíram artigos registrados entre 1999 e 2010, nas línguas portuguesa e inglesa. Resultados: A hiperglicemia promove a formação dos produtos de glicação avançada (AGEs), responsáveis por complicações macrovasculares. A insulinopenia estimula a secreção de hormônios contrainsulínicos como glucagon, cortisol, catecolaminas e hormônio do crescimento. Iniciam-se processos catabólicos (lipólise e proteólise). Ácidos graxos são captados pelas células hepáticas. Ocorre síntese de acetil-Coa que é convertida em corpos cetônicos. A retenção de corpos cetônicos no plasma provoca acidose metabólica. Alterações na fisiologia ocular são derivadas da opacificação do cristalino e de modificações vasculares retinianas. Nefropatia diabética é a complicação crônica microvascular que compromete a função renal por aumento da membrana basal glomerular. A neuropatia diabética envolve a ativação da via do poliol, a síntese de AGEs e a redução do fluxo sanguíneo neural. Conclusão: A patogênese das alterações fisiológicas e metabólicas decorrentes da hiperglicemia compreende mecanismos fisiológicos, biológicos e bioquímicos que afetam a qualidade de vida do organismo.