Komórki w ludzkim ciele potrzebują głównie glukozy do prawidłowego funkcjonowania. Dzięki metabolizmowi glukozy organizm technicznie jest w stanie dostarczyć komórkom bardzo potrzebne paliwo. Metabolizm glukozy to proces, który generalnie przekształca glukozę w energię potrzebną do wykorzystania komórek. Energia ta występuje głównie w postaci trójfosforanu adenozyny (ATP). Glikoliza to termin powszechnie używany do rozkładu glukozy na energię potrzebną do wykorzystania przez komórki.
Organizm zwykle pozyskuje glukozę z węglowodanów. Wiele pokarmów bogatych w węglowodany ma wysoką zawartość skrobi i cukru. Są to głównie ziemniaki, makarony, pieczywo, płatki zbożowe, ryż i cukierki. Po posiłkach metabolizm węglowodanów odbywa się technicznie w przewodzie pokarmowym, gdzie są przekształcane w glukozę i wchłaniane do krwi. Wraz ze wzrostem poziomu glukozy we krwi trzustka, która jest częścią układu hormonalnego, zwykle jest stymulowana do uwalniania hormonu insuliny.
Insulina ogólnie działa w celu utrzymania prawidłowego poziomu glukozy we krwi poprzez transport glukozy do komórek. Metabolizm glukozy zwykle ma wtedy miejsce, aby dostarczyć paliwo większości tkanek i mięśni w ciele, w tym mięśnia sercowego, ponieważ zwykle potrzebują one energii do wykonywania swoich normalnych funkcji. Gdy podaż glukozy przekracza potrzeby organizmu, często są one magazynowane w wątrobie i mięśniach w postaci glikogenu do wykorzystania w przyszłości. Nadmiar glukozy również często jest przekształcany w kwasy tłuszczowe i w większości magazynowany w postaci tkanki tłuszczowej.
Poziom glukozy we krwi czasami spada po aktywności fizycznej i między posiłkami. Komórki trzustki często reagują na niski poziom glukozy we krwi, wytwarzając hormon glukagon. Glukagon ogólnie działa w celu zwiększenia poziomu glukozy we krwi w okresach niskiej podaży.
W procesie glikogenolizy glukagon technicznie przekształca glikogen zmagazynowany w wątrobie i mięśniach w glukozę. W okresach postu i głodu glukagon głównie stymuluje wątrobę do przekształcania źródeł innych niż węglowodany w glukozę do wykorzystania przez komórki, aby zapobiec bardzo niskiemu poziomowi glukozy we krwi. Przykładami tych niewęglowodanowych źródeł w organizmie są glicerol, aminokwasy, mleczan i pirogronian.
Wszelkie nieprawidłowości w wydzielaniu i funkcji insuliny na ogół prowadzą do rozwoju cukrzycy (DM). W DM metabolizm glukozy jest zwykle zaburzony, często powodując podwyższony poziom glukozy we krwi. Objawy cukrzycy obejmują częste napady głodu, pragnienie i oddawanie moczu. Testy glukozy we krwi na czczo zwykle wykazują podwyższony poziom glukozy we krwi nawet po wielu godzinach postu.