Patofisiologi hipoglikemia melibatkan penurunan kadar gula darah di bawah ambang normal, yakni 70 mg/dl. Penurunan glukosa plasma akan disusul oleh penurunan sekresi insulin oleh sel beta pankreas, yang merangsang peningkatan glukoneogenesis renal atau hepatik dan glikogenolisis hepatik.

Proses glikogenolisis dapat mempertahankan kadar serum glukosa normal hingga 8 sampai 12 jam hingga cadangan glikogen habis. Selanjutnya, peran mempertahankan euglikemia akan lebih didominasi oleh proses glukoneogenesis hepatik. Mekanisme kontra regulasi tambahan akan diaktivasi apabila penurunan kadar glukosa hingga berada di bawah kadar fisiologis normal glukosa serum.

Mekanisme kontra regulasi tersebut antara lain, sekresi glukagon oleh sel alfa pankreas. Apabila sekresi glukagon juga gagal menghasilkan euglikemia, maka epinefrin adrenomedular akan disekresikan. Apabila mekanisme kontra regulasi tersebut juga gagal mencapai euglikemia, maka mekanisme kontra regulasi selanjutnya yang akan aktif adalah pelepasan hormon pertumbuhan dan kortisol.[1,4]