De symptomen van hypoglykemie beginnen meestal wanneer de bloedglucosespiegel lager wordt dan 3,3 millimol per liter. Er zijn mensen die al symptomen krijgen bij een hogere waarde, dit gebeurt vooral wanneer het bloedsuikergehalte snel daalt. Het lichaam geeft als eerste reactie op de daling van de bloedsuikerspiegel epinefrine (adrenaline) uit de bijnieren af. Dit stimuleert afgifte van glucose uit de opslagplaatsen in het lichaam. Ook veroorzaakt dit verschillende symptomen welke lijken op de symptomen bij een angstaanval. Men kan gaan transpireren, trillen, hartkloppingen en honger krijgen en zenuwachtig worden. De bijnieren scheiden daarnaast meer corticosteroïden af die de glucosespiegel verhogen. De glucosetoevoer daalt naar de hersenen bij ernstige hypoglykemie. Dit kan leiden tot duizeligheid, hoofdpijn, zwakte, vermoeidheid, verwardheid, onduidelijke spraak, wazig zien, aanvallen die op epilepsie lijken en zelfs tot coma.

Blijvende hersenbeschadiging kan van langdurige hypoglykemie het gevolg zijn. Alle symptomen kunnen zich plotseling of geleidelijk manifesteren. Lichte ongemak kan in een korte tijd uitgroeien tot paniek en ernstige verwarring. Het besef van hypoglykemische symptomen kan in zeldzame gevallen zelfs verdwijnen bij mensen met goed gereguleerde diabetes. Een persoon kan dan zonder enige vorm van waarschuwing zwak worden of zelfs in coma raken. Meestal treden symptomen bij iemand met een insuline producerende alvleeskliertumor meestal ’s morgens op. Patiënten zijn dan vaak alleen maar te wekken met een klontje suiker.