1. 糖尿病
肥満症と糖尿病は密接に関連している。中国14省・市における31万人以上の調査によると、糖尿病の正常人における発症率は0.26%であるのに対し、過体重者の発症率は2.82%と、前者の10倍以上である。肥満者は必要量を超える食事を摂取し、過剰摂取が膵臓に刺激を与えてインスリンを過剰分泌させるため、高インスリン血症が生じる。肥満者の細胞はインスリンに感受性が低いため、さらにインスリン分泌を促進し、膵臓の負担を増大させる。これにより膵臓細胞が増殖・肥大し、長期的には膵臓機能の衰弱を招き糖尿病を発症する。さらに、肥満はしばしば高脂血症を併発し、脂肪代謝亢進が起こりやすい。これにより遊離脂肪酸が上昇し、糖代謝異常を悪化させ、糖尿病発症リスクを高める。
2.高血圧
肥満は高血圧の発症・進行リスク因子である。中高年を対象とした調査では、BMI20未満の高血圧有病率は7.55%、BMI24～26では20.26%、BMI28超では36.89%に達した。肥満症患者では脂肪組織が大幅に増加するため、身体の需要を満たすには血液量と心拍出量を増加させる必要がある。長期にわたる心臓への過剰負荷により左心室肥大が生じ、血圧が上昇する。次に、肥満者は高インスリン血症を伴うことが多く、インスリンは腎遠位尿細管におけるナトリウム再吸収を促進し、ナトリウム貯留を引き起こして高血圧を招く。さらに、肥満症患者の副腎皮質機能は活発で、コルチゾール変換率が増加し、コルチコステロンとデヒドロコルチコステロンのヒドロキシル化が促進されるため、血圧上昇を引き起こす。したがって、肥満は高血圧の重要な危険因子である。
3.動脈硬化及び冠動脈疾患
調査データによると、BMIが20未満の者の冠動脈疾患罹患率は4.72%、BMIが24～26の者は9.91%、BMIが28を超える者は16.51%と高い。肥満症患者には高トリグリセリド血症が多く見られ、動脈硬化を引き起こす。体重過多、体表面積の増加、脂肪組織の過剰、心臓負荷の増大（心筋内外の脂肪沈着による心筋負荷増大を含む）などの要因が心臓の虚血・低酸素状態を招き、肥満症患者は身体活動量が減少するため、冠動脈側副血行路が弱まるか不十分となる。以上の諸要因はいずれも動脈硬化や冠動脈疾患を引き起こす可能性がある。
4.呼吸機能不全
臨床的には肥満・換気不足症候群、あるいは低換気症候群とも呼ばれる
。極度の肥満者は胸壁と腹壁の脂肪が過剰で、呼吸運動が制限され、呼吸が浅くなる。呼気量減少により機能残気量が低下し、肺が呼気位置に近い状態となる。潮気量減少により肺胞換気量が減少し、換気が制限されるため二酸化炭素貯留が生じ、動脈血酸素飽和度が低下し、患者はチアノーゼを呈することがある。長期的な低酸素状態により、赤血球増加症が二次的に生じ、同時に血液粘度が上昇し、循環抵抗が増大する。これにより心臓負荷が増加し、肺動脈高血圧が発生、慢性肺性心へと進行する。
5.脂肪肝
肥満は肝臓の脂肪変性を引き起こし、肝腫大を招く。肥満患者は長期にわたる高炭水化物・高脂肪食と高インスリン血症により、肝臓でのトリグリセリド合成速度が肝外輸送能力を大幅に上回るか、または極低密度リポタンパク質によるトリグリセリド輸送障害が生じ、肝内にトリグリセリドが蓄積して脂肪肝を発症する。