胰岛素在胰岛B细胞中合成.胰岛素合成的控制基因在第11对染色体短臂上.基因正常则生成的胰岛素结构的正常的；若基因突变则生成的胰岛素结构是不正常的,为变异胰岛素.在B细胞的细胞核中,第11对染色体短臂上胰岛素基因区DNA向mRNA转录,mRNA从细胞核移向细胞浆的内质网,转译成氨基酸相连的长肽——前胰岛素原,前胰岛素原经过蛋白水解作用除其前肽,生成胰岛素原.胰岛素原随细胞浆中的微泡进入高尔基体,由86个氨基酸组成的长肽链——胰岛素原在高尔基体中经蛋白酶水解生成胰岛素及C肽,分泌到B细胞外,进入血液循环中.未经过蛋白酶水解的胰岛素原,一小部分随着胰岛素进入血液循环,胰岛素原的生物活性仅及胰岛素的5％.
胰岛素的分子量5700,由两条氨基酸肽链组成.A链有21个氨基酸,B链有30个氨基酸.A－B链之间有两处二硫链相连.胰岛B细胞中储备胰岛素约200U,每天分泌约40U.空腹时,血浆胰岛素浓度是5～15μU／mL.进餐后血浆胰岛素水平可增加5～10倍.胰岛素的生物合成速度受血浆葡萄糖浓度的影响,当血糖浓度升高时,B细胞中胰岛素原含血量增加,且胰岛素合成加速.
胰岛素是与C肽以相等分子分泌进入血液的.临床上使用胰岛素治疗的病人,血清中存在胰岛素抗体,影响放射免疫方法测定血胰岛素水平,在这种情况下可通过测血浆C肽水平,来了解内源性胰岛素分泌状态.