调节胰岛素分泌最重要的因素是血中葡萄糖的水平。血中葡萄水平调节胰岛素的分泌非常敏感，胰岛素β细胞对血糖变化也十分敏感，正常人空腹血糖的水平浓度一般波动在80-90mg/dl，相当于4.4-5.0mmol/L，胰岛素在此时分泌量很少，仅仅是每1kg体重，25ng/分。当血糖升高达到300mg/dl时，胰岛β细胞会达到最大的分泌反应，当血糖降至正常时，胰岛素分泌也会随之恢复到基础水平，当血糖降至50mg/dl，胰岛素β细胞就不会分泌胰岛素。

葡萄糖刺激β细胞产生胰岛素主要是使得β细胞内的ATP和ADP的比值出现了变化，此时导致β细胞膜上的ATP敏感钾通道关闭，细胞膜去极化、钙离子通道打开，钙内流增加使胰岛素β细胞分泌胰岛素。血糖对β细胞促进的作用有三种模式，高浓度的血糖首先让已经合成的胰岛素分泌出来，造成快速胰岛素分泌，进一步血糖增高会使得β细胞进一步提高生产能量，加速胰岛素产生，分泌持久增高的胰岛素。如果血糖增高超过一周，胰岛β细胞就会增多，进而分泌更多的胰岛素，从而维持血糖正常。