Związek między zespołem metabolicznym a otyłością polega na tym, że otyłość centralna lub brzuszna jest jednym z warunków, które przyczyniają się do rozpoznania choroby. Zespół metaboliczny jest raczej zespołem objawów niż pojedynczym schorzeniem, co prowadzi do zwiększonego ryzyka chorób układu krążenia i cukrzycy. Inne czynniki ryzyka, które przyczyniają się do powstania zespołu, to często cukrzyca i stan przedcukrzycowy, nadciśnienie i nieprawidłowe lipidy.
Zespół metaboliczny został opisany jako związek między nieprawidłowościami metabolicznymi, takimi jak cukrzyca typu 2, dyslipidemia, insulinooporność i nadciśnienie, które razem prowadzą do zwiększonego ryzyka chorób sercowo-naczyniowych. Osoby z zespołem metabolicznym i otyłością mają znacznie większe ryzyko zachorowania na choroby serca i cukrzycę niż osoby, które jej nie mają. Przed postawieniem rozpoznania zespołu metabolicznego muszą być obecne co najmniej trzy czynniki ryzyka. Te czynniki ryzyka obejmują duży obwód talii, znany jako otyłość brzuszna lub centralna, wysoki poziom trójglicerydów we krwi, niski poziom dobrego cholesterolu, wysokie ciśnienie krwi i wysoki poziom cukru we krwi, które mogą wskazywać na początek cukrzycy.
Podczas gdy niektórzy uważają, że te stany są głównie wynikiem złych wyborów dotyczących stylu życia, inni doszli do przekonania, że te stany mogą rozwinąć się w macicy. Prowadzone są badania nad związkiem między otyłością, genetyką i ryzykiem chorób, aby określić, jak wiele zespołów, takich jak zespół metaboliczny i otyłość, jest wynikiem złych wyborów żywieniowych i stylu życia, a ile z genetyki. Jeśli podatność na rozwój takich schorzeń zostanie lepiej zrozumiana, wówczas leczenie, takie jak zmiana stylu życia i leczenie, można by wdrożyć wcześniej. Najnowsze badania wskazują, że wszystkie czynniki ryzyka zespołu metabolicznego i otyłości są silnie dziedziczone, a za ich wystąpienie odpowiada kombinacja czynników genetycznych i środowiskowych.
Otyłość brzuszna jest najczęstszym objawem zespołu metabolicznego, a także najczęstszą przyczyną insulinooporności, zwłaszcza u dzieci. Częstość występowania zespołu metabolicznego wzrasta wraz ze stopniem otyłości, a im bardziej osoba jest otyła, tym gorsze są indywidualne objawy lub stany, takie jak nadciśnienie i podwyższony poziom trójglicerydów. Coraz więcej osób w krajach uprzemysłowionych diagnozuje zespół metaboliczny głównie z powodu rosnącej liczby przypadków otyłości i uważa się, że zespół ten wraz z poszczególnymi jego składowymi osiągnie w niedalekiej przyszłości rozmiary epidemii.