糖尿病患者出现多尿的主要原因与血糖升高密切相关。当血糖浓度超过肾糖阈（一般为10mmol/L左右）时，肾小球滤过的葡萄糖不能被肾小管完全重吸收，导致肾小管腔内渗透压增高，水分重吸收减少，从而引起尿量增多，每天尿量可能达到2000~3000毫升甚至更多。
血糖过高导致渗透性利尿
血糖升高情况： 糖尿病患者体内胰岛素分泌不足或作用缺陷，使得血糖不能被正常摄取、利用和储存，血糖水平持续居高不下。当血糖超过肾脏对葡萄糖的重吸收能力时，就会出现葡萄糖从尿液中排出的情况。具体机制： 肾小管在重吸收水分和其他物质时，由于尿液中葡萄糖含量增多，使得尿液的渗透压升高，肾脏为了维持体内的渗透压平衡，就会排出更多的水分，进而导致尿量明显增加。
肾脏调节功能变化
肾脏滤过功能改变： 长期高血糖状态会影响肾脏的滤过功能，使得肾小球的滤过率发生变化。一般来说，早期可能会出现滤过率增高的情况，从而导致尿液生成量增多。肾小管功能受损： 高血糖还会损伤肾小管的功能，影响肾小管对水和电解质的正常重吸收。正常情况下肾小管能重吸收大部分的水和有用物质，但糖尿病患者肾小管重吸收功能受到影响，使得水分不能被充分重吸收回血液，进而引起多尿。
身体的代偿性反应
口渴引发饮水增多： 多尿会使身体丢失大量水分，从而刺激口渴中枢，导致患者饮水增多。而饮水增多又会进一步加重肾脏的负担，使得尿量进一步增加，形成一个恶性循环。例如，患者可能因为多尿感觉口渴，于是大量喝水，喝完水后尿量又随之增多。代谢紊乱影响： 糖尿病患者存在糖代谢、脂肪代谢等多种代谢紊乱情况。这些代谢紊乱会影响身体的整体生理功能，包括肾脏的泌尿功能，使得尿量发生改变，出现多尿现象。比如脂肪代谢紊乱产生的一些物质可能会影响肾脏的结构和功能，间接导致多尿的发生。