胰島素能夠協調體內不同能源物質(葡萄糖和游離脂肪酸)的利用，來滿足機體在進食與空腹的循環中以及運動時的能量需求。進餐后有大量葡萄糖可用，此時胰島素分泌增加，這可促進甘油三酯儲存至脂肪細胞。其中涉及多種機制：
●胰島素通過激活脂蛋白脂肪酶來促進富含甘油三酯的乳糜微粒(例如，混合飲食后形成的乳糜微粒)從外周組織中清除。脂蛋白脂肪酶存在于肌肉和脂肪組織的血管內皮中，可水解血循環脂蛋白內的甘油三酯，所產生的脂肪酸隨后被肌肉組織攝取后氧化，或被脂肪組織攝取后儲存。胰島素還可激活脂肪組織中的脂蛋白脂肪酶，但抑制骨骼肌中的此酶。胰島素對脂蛋白脂肪酶的這種組織特異性作用導致甘油三酯從肌肉轉移至脂肪組織中儲存。
●胰島素能夠刺激脂肪細胞中的游離脂肪酸重新酯化為甘油三酯。在胰島素介導下，更多的葡萄糖被轉運進脂肪細胞，從而間接實現重新酯化。脂肪細胞中的糖酵解活動增加，引起糖酵解代謝產物甘油-3-磷酸的水平升高，而甘油-3-磷酸參與游離脂肪酸酯化為甘油三酯的過程。
●胰島素通過抑制脂質分解的限速酶—激素敏感性脂肪酶(hormone-sensitive lipase, HSL)抑制儲存中的甘油三酯發生脂分解。研究表明，胰島素可激活一種蛋白磷酸酶，使HSL在去磷酸化后失活。另一種機制是胰島素敏感性磷酸二酯酶使細胞內的環磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)水平下降，進而抑制負責磷酸化和激活HSL的cAMP依賴性蛋白激酶。
甘油三酯儲存增多和脂質分解減少的整體效應是減少游離脂肪酸進入肝臟。盡管這些過程是間接的，但胰島素可能確實對減少肝臟糖異生和葡萄糖輸出起到了強力的調控作用。
胰島素與酮體代謝 — 在空腹時間過長或糖尿病無法控制等低胰島素狀態下，脂肪動員將明顯加速，導致游離脂肪酸進入肝臟過多。在這種情況下，肝臟利用長鏈脂肪酸不完全β-氧化附帶產生的大量乙酰CoA合成酮體。這些酮酸(乙酰乙酸、β-羥丁酸和丙酮)可以被肝外組織利用供能，主要是骨骼肌和心臟。在極端情況下，大腦也利用酮體來供能。
胰島素可通過多種機制有效地降低循環中的酮體濃度。如上所述，胰島素能夠抑制脂類分解，從而減少肝臟用于生酮作用的游離脂肪酸的供應。此外，胰島素還可直接抑制肝臟的生酮作用，這也可以解釋在肥胖的人群和2型糖尿病患者中，盡管游離脂肪酸的血漿濃度較高，但不易發生酮癥。最后，高胰島素血癥與外周酮體清除增加有關。