1. 糖尿病
肥胖症與糖尿病存在密切關聯。中國14省級行政區逾31萬人調查顯示，正常體重者糖尿病發病率為0.26%，超重者發病率達2.82%，高出前者逾十倍。肥胖者攝取超過所需的飲食，過量攝取會刺激胰臟過度分泌胰島素，導致高胰島素血症。由於肥胖者細胞對胰島素敏感度低，更會促進胰島素分泌，加重胰臟負擔。此現象使胰臟細胞增生肥大，長期將導致胰臟功能衰退而引發糖尿病。此外，肥胖常併發高脂血症，易引發脂肪代謝亢進。此現象導致游離脂肪酸上升，加劇糖代謝異常，進而提高糖尿病發病風險。
2.高血壓
肥胖是高血壓發病與惡化的風險因子。針對中老年族群的調查顯示：BMI低於20者高血壓患病率為7.55%，BMI介於24至26者達20.26%，BMI超過28者更高達36.89%。肥胖症患者因脂肪組織顯著增加，為滿足身體需求需提升血容量與心輸出量。長期心臟超負荷運作將導致左心室肥厚，進而引發血壓升高。其次，肥胖者常伴隨高胰島素血症，胰島素會促進腎遠端尿細管鈉離子重吸收，導致鈉滯留進而誘發高血壓。此外，肥胖患者的腎上腺皮質功能活躍，皮質醇轉化率增加，促使皮質酮與脫氫皮質酮的羥基化作用加速，亦會引發血壓上升。因此，肥胖是高血壓的重要危險因子。
3.動脈硬化及冠狀動脈疾病
調查數據顯示，BMI低於20者冠狀動脈疾病患病率為4.72%，BMI介於24至26者為9.91%，BMI超過28者則高達16.51%。肥胖症患者常見高三酸甘油酯血症，進而誘發動脈硬化。體重過重、體表面積增加、脂肪組織過量、心臟負荷增大（包含心肌內外脂肪沉積導致心肌負荷增加）等因素，皆會引發心臟缺血缺氧狀態；加之肥胖患者身體活動量減少，導致冠狀動脈側支循環功能減弱或不足。上述各項因素皆可能誘發動脈硬化及冠狀動脈疾病。
4.呼吸功能障礙
臨床稱為肥胖通氣不足症候群或低通氣症候群
。極度肥胖者因胸腹壁脂肪過量，導致呼吸運動受限而呼吸淺促。呼氣量減少導致功能殘氣量下降，肺部持續處於接近呼氣位置的狀態。潮氣量減少使肺泡通氣量降低，通氣受限導致二氧化碳滯留，動脈血氧飽和度下降，患者可能出現發紺現象。長期缺氧狀態會誘發繼發性紅血球增多症，同時伴隨血液黏稠度上升與循環阻力增加。此現象加重心臟負荷，引發肺動脈高血壓，進而惡化為慢性肺性心臟病。
5.脂肪肝
肥胖會導致肝臟脂肪變性，引發肝腫大。肥胖患者因長期攝取高碳水化合物、高脂肪飲食及高胰島素血症，導致肝臟三酸甘油酯合成速率遠超肝外輸送能力，或因極低密度脂蛋白三酸甘油酯輸送障礙，致使三酸甘油酯在肝臟堆積而引發脂肪肝。