隨着糖尿病眼病的發展，眼底可能會出現微血管瘤，在早期微血管瘤是比較少的，隨着病情的發展，會慢慢增多，並伴有小片狀出血現象。微血管滲漏可能會引起附近視網膜水腫，經過眼底熒光血管造影，這種改變比檢眼鏡下會更加明顯。對於黃斑區有水腫的患者來說，患者的視力會嚴重下降。
糖尿病患者視神經損害或眼底血管病變，使視網膜組織缺氧而形成微血管瘤或視網膜靜脈擴張、白斑、出血、動脈硬化，甚至發生視網膜剝離，造成視力下降。
糖尿病患者體內大量的糖和鹽隨尿液排出，加上口渴多飲，血液滲透壓降低，房水的滲透壓也隨之下降，使晶狀體膨脹、變厚變凸，屈光度增加形成近視。
糖尿病導致植物神經損害，可影響瞳孔的舒縮功能。糖尿病患者的瞳孔較正常人爲小，而在眼底檢查時用擴瞳劑效果不佳，放大瞳孔的能力也較正常人差。
糖尿病患者血和眼內房水的葡萄糖水平升高，眼內糖代謝受到障礙，形成一種稱爲山梨醇的物質，積聚在晶體內，造成晶體纖維腫脹、混濁，形成白內障。
