La afectación de la fertilidad como consecuencia del exceso de peso parece ser debida a las anomalías endocrinas y metabólicas acompañantes, entre las que se han descrito: excesiva producción de estrógenos, alteración de la regulación del metabolismo esteroideo, cambios en la secreción y acción de la insulina y otras hormonas como la leptina y ghrelina
La obesidad en la mujer se acompaña de enfermedades conocidas como el síndrome de ovario poliquístico, que afecta a la fertilidad debido a la anovulación. Esta entidad se acompaña de menstruaciones irregulares, ovarios de mayor tamaño, con presencia de múltiples quistes visualizados a nivel ecográfico, aumento de hormonas masculinas (andrógenos) condicionando cambios metabólicos con crecimiento del vello facial y riesgo de desarrollas diabetes que influirá en la evolución de un difícil embarazo.
El 30-50 por ciento de las mujeres con endometriosis son infértiles. En la endometriosis existe una alterado hormonal y de la función ovulatoria, relacionada con una disfunción de la fase lútea. Durante la segunda mitad del ciclo menstrual de una mujer, el cuerpo lúteo se encargará de producir progesterona a fin de engrosar el endometrio. Si la fase lútea dura mucho o si, por el contrario, no dura lo suficiente; los niveles de progesterona no serán los adecuados , dando como resultado menstruaciones anormales. Ante un embarazo, los defectos de la fase lútea pueden llegar a provocar un aborto espontáneo.
El hipotiroidismo se define como la hiposecreción de hormonas tiroideas por la glándula tiroides y se relaciona con alteraciones de la mestruación, problemas de implantación e infertilidad, así como con abortos y complicaciones de embarazo. El hipotiroidismo puede afectar afectando al peso corporal en una pequeña proporción vinculado a los síntomas que provoca (sedentarismo, disminución del metabolismo) pero al hipotiroidismo no es atribuible a un estado de obesidad de la mujer. El hipotiroidismo, al ser causa de infertilidad, debe descartarse ante la imposibilidad de quedar embarazada. 
El exceso de tejido graso en los casos de infertilidad masculina está asociado con una disminución en los niveles de testosterona libre y total así como una elevación en los niveles del Estradiol. Estas alteraciones pueden provocar una reducción del recuento o disminuir la actividad espermática. La hormona leptina (producida en su mayoría por las células grasas) puede dañar la calidad del  esperma al inducir una inhibición de las hormonas encargadas de estimular al testículo para producir espermatozoides y testosterona.