迄今为止；肥胖的病因病理尚未完全明确。有多种因素可以导致肥胖，同一位患者可能同时存在多种因素。总的来说，这些导致肥胖的因素可以分为内因、外因两种。内因是体内调节异常（包括遗传、神经精神和内分泌等因素），外因是饮食和活动不平衡（包括饮食情况、生活习惯、职业及社会环境等因素）。
研究表明，脂肪合成增加是导致肥胖的物质基础，热量摄入过多和消耗减少是发生肥胖的前提。目前多数学者在研究中指出：肥胖的发生是遗传与环境因素共同作用的结果。现将肥胖的主要病因病理简介如下。
（1）高级神经活动和内分泌因素。高级神经活动在大脑皮质，通过神经递质影响下丘脑食欲中枢。受肌体内糖、脂肪及氨基酸等代谢的影响，单纯性肥胖者多有下丘脑功能性改变，不一定有病理变化。大脑皮质高级神经活动表现出的精神状态常常影响食欲，俗话说“心宽体胖”，精神愉快必然吃得香吃得饱。这时迷走神经兴奋，胰岛素分泌增加，食欲亢进。当精神沮丧时，肾上腺素能神经受刺激而交感神经兴奋，食欲受到抑制，长此以往，则会产生厌食而消瘦。
（2）除下丘脑外，体内其他内分泌紊乱也可引起肥胖，其中胰岛素最为关键，其次是肾上腺皮质激素。
胰岛素是胰岛β细胞分泌的激索，能降低血糖或促进肝糖原和肌糖原合成，抑制糖原异生，促进脂肪细胞摄取葡萄糖合成脂肪，抑制脂肪分解。临床上对肥胖者检查发现；他们的空腹胰岛素基础值高于正常水平，当体重减至正常之后，血浆胰岛素水平及胰岛素受体可恢复正常，说明这种改变是继发性的。
此外，垂体前叶功能低下、甲状腺功能减退等均会造成肥胖。垂体前叶分泌的一种蛋白质称为生长激素，具有促进蛋白质合成、动员储存脂肪及抗胰岛素作用。当该激素降低，胰岛素相对占优势，使脂肪合成增多，造成肥胖。雌激素与脂肪合成代谢也有关，妇女比男子脂肪量多，厚度增加一倍，就是雌激素在起作用。妊娠期、绝经期；或口服避孕药妇女；均易发生肥胖。古代宫中太监多为肥胖者。在临床上也常见到为治疗前列腺肥大而切除睾丸的病人发生肥胖的现象，这是因为切除睾丸后，胰岛增生肥大，胰岛素分泌增加而促进脂肪合成之故。