胰岛素降血糖主要是通过多个机制来实现的。胰岛素能促进细胞对葡萄糖的摄取和利用，从而降低血糖水平。
促进葡萄糖进入细胞
加速肌肉等组织摄取葡萄糖： 胰岛素可以作用于肌肉细胞等组织的细胞膜上的胰岛素受体，使得细胞膜上转运葡萄糖的载体增加，进而加速葡萄糖进入细胞内。例如，当人体摄入碳水化合物后，血糖升高刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素作用于肌肉细胞，让更多葡萄糖进入肌肉细胞被利用，降低血糖。促进脂肪细胞摄取葡萄糖： 胰岛素能促使脂肪细胞摄取葡萄糖，这些葡萄糖进入脂肪细胞后可以合成脂肪储存起来，同时也减少了血液中葡萄糖的含量。
抑制肝糖原输出
抑制肝脏糖原分解： 肝脏是储存糖原的重要器官，正常情况下肝脏会在适当时候分解糖原释放葡萄糖到血液中维持血糖稳定。而胰岛素可以抑制肝脏中糖原分解为葡萄糖的过程。比如，在空腹状态下，肝脏会少量分解糖原释放葡萄糖，但如果有胰岛素存在，就会抑制这个过程，避免血糖过度升高。抑制糖异生过程： 糖异生是肝脏将非糖物质转化为葡萄糖的过程，胰岛素能抑制这个过程，减少由非糖物质生成的葡萄糖进入血液，从而降低血糖水平。
调节蛋白质和脂肪代谢间接影响血糖
促进蛋白质合成： 胰岛素能促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白质的合成，减少蛋白质的分解。当蛋白质代谢正常时，也有助于维持身体正常的生理功能，间接对血糖调节有积极作用。因为身体各组织器官正常运作，能量代谢等过程有序进行，有利于血糖的稳定控制。抑制脂肪分解： 胰岛素可以抑制脂肪细胞中脂肪的分解，减少游离脂肪酸的释放。游离脂肪酸过多会抑制葡萄糖的摄取和利用，而胰岛素抑制脂肪分解，就可以避免这种情况对血糖产生不良影响，保证葡萄糖能更好地被细胞摄取利用来降低血糖。