糖尿病の診断のための基本的な検査。
食事の前後で変動が大きい。

一般に血糖として測定されるのはブドウ糖（D-グルコース）である。血中にはこのほかに乳糖、五炭糖、果糖、ガラクトースなどの糖類が微量ながら証明されるが、本測定法では2-deoxy-glucoseがわずかに干渉するほかはほとんど影響を受けない。

血糖値は食事による摂取のほか肝臓で産生放出されるブドウ糖と、脳・筋肉・赤血球などの末梢組織での消費との間で動的な平衡状態を保っている。特に中枢神経系ではグルコースは唯一のエネルギー源である。

経口的にグルコースを投与すると4時間以内に約90％が門脈に入り、その5〜10％が肝を通過する際に吸収され、残りは大循環系に入る。膵ランゲルハンス島β細胞より分泌されたインスリンは、筋肉、肝、脂肪細胞など組織へのグルコースの取り込みを促進して血糖値を下げ、また肝からグルコースの放出を抑制する働きを持つ。このような調節機構が障害され、動的平衡状態のコントロールがきかなくなった場合に低血糖や高血糖が引き起こされる。

高血糖を引き起こす代表的疾患は糖尿病である。膵β細胞の破壊によるインスリンの絶対的欠乏に基づくインスリン依存性糖尿病（IDDM、または1型糖尿病）と、さまざまな段階のインスリン抵抗性または分泌不足に基づくインスリン非依存性糖尿病（NIDDM、2型糖尿病）、さらにインスリン受容体などの遺伝子異常で起こる糖尿病と、妊娠糖尿病の4型に分類される。 この他にも甲状腺機能亢進症、クッシング症候群などの内分泌疾患をはじめ、多くの病態で耐糖能の異常が認められる。

一方、血糖値が40mg/dl以下の場合を低血糖状態といい、インスリンの過剰投与による外因性低血糖、インスリン産生腫瘍（インスリノーマ）によるものや、空腹時低血糖、反応性低血糖などに大別される。低血糖では異常な空腹感や冷汗がみられ、血糖値20mg/dl以下で傾眠傾向、10mg/dl以下では痙攣、昏睡を来たすとされる 。