过高的葡萄糖进入晶状体后，转化形成的山梨醇和果糖不能逸出晶状体，使局部渗透压增高而吸引水内流，水进入晶状体的纤维中导致纤维积水、液化而断裂，再加上代谢紊乱，晶状体中的ATP和还原型谷胱甘肽等化合物含量降低，α-晶体蛋白的糖基化等，最终使晶状体浑浊和肿胀，出现空泡，其中某些透明蛋白质变性，聚合或沉淀，导致白内障。