以往的研究发现在肥胖动物有单基因和多基因缺陷，人类的流行病学研究也表明单纯性肥胖可呈现家族倾向，但遗传基础未明，也不能排除其共同生活方式因素(如对食物的偏好，体力活动少等)。临床上疑有染色体异常的单纯性肥胖仅限于几个罕见的遗传性疾病，如Laurence-Moon-Biedl综合征和Prader-Willi综合征。
1994年肥胖基因(Ob gene，又称瘦素基因，简称OB)克隆成功后OB及其表达产物瘦素(Leptin)成为研究热点，瘦素是OB编码，由脂肪组织分泌的一种蛋白质激素，含146个氨基酸，分子量16KD，其生理作用广泛，通过调节能量代谢平衡维持体脂量相对恒定，当摄食增多，脂肪贮存增加时，瘦素分泌增多，通过下丘脑使机体出现一系列反应，如食欲降低，耗能增加，交感神经兴奋性增加等，使脂肪分解增加，合成减少，使体重增加不多，而当机体处于饥饿时，瘦素分泌减少，也通过下丘脑出现一系列保护性反应，如食欲增加，体温降低耗能减少，副交感神经兴奋性增加，以维持体重不致减轻太多，ob/ob肥胖即是因为O突变，使瘦素缺乏所致，给予外源性瘦素可使其摄食减少，能量消耗增多，体重减轻，并同时使高胰岛素血症和高血糖症得以纠正，但在人类肥胖症的研究上，至今只有几个肥胖症家族由于OB突变使瘦素缺乏，或由于瘦素受体基因突变导致受体对瘦素不敏感所致，除下丘脑外，瘦素受体还广泛存在于中枢外器官。因此，对多数肥胖症患者来说，究竟存在瘦素相对不足还是瘦素抵抗，以及其发生机制，目前还未明了，有待进一步深入研究。
中枢神经系统可调节食欲，营养物的消化和吸收，电刺激实验动物下丘脑腹内侧核可引起拒食，而用电或化学方法破坏该区则引起多食，高胰岛素血症和肥胖，临床上也可见到下丘脑或边缘系统的炎症，肿瘤、外伤、手术引起肥胖，进食的调节有短期和长期两种作用，短期的影响包括进餐时和之间的饱感信号的作用，在胃肠道肌伸张受体，化学感受器和渗透压感受器发出信号经神经，体液途径送至中枢神经系统，以调节食欲，而长期影响则与稳定状态的体重有关，在临床上单纯性老年肥胖患者不一定有下丘脑病变，食欲也受精神的影响。
单纯性肥胖患者有内分泌功能的改变，老年肥胖症患者，肥胖啮齿动物(不论遗传性或损伤下丘脑)均可见血中胰岛素升高，提示高胰岛素血症可引起多食，形成肥胖，一些神经肽和激素(包括缩胆囊素，铃蟾肽，胃动素，生长抑素，胰岛素，内啡肽，神经肽Y，甘丙肽，血清素，茶酚胺，r-氨基酸等)参与了对进食的影响，老年肥胖症中以女性为多，尤其是绝经期后，提示可能与激素有一定关系。
推测在肥胖和非肥胖之间存在着代谢的差异，例如肥胖者营养物可能较易进入脂肪生成途径;脂肪组织从营养物中摄取能量的效应加强使三酰甘油合成和贮存增加;贮存的三酰甘油动员受阻，肥胖与非肥胖者的基础代谢率和饮食引起的生热作用并无明显差异，目前还缺乏证据表明老年肥胖确实有基本的代谢缺陷引起的能量的利用和贮存效能增加。
有认为老年肥胖与营养因素有关，随着摄入过高热量，脂肪合成增加，过剩的热量以三酰甘油形式贮存于脂肪组织，形成肥胖，多食可发生任何年龄，但年幼开始多食对老年肥胖的发生有重要意义，亦有研究指出老年肥胖者每日摄入热量少于非肥胖者，因而认为某些老年肥胖是由于体力活动减少所致，但体力活动不足可能是老年肥胖的后果或仅参与了维持肥胖状态和发展而非特异的原因。
老年肥胖症还与棕色脂肪(BAT)功能异常有关，BAT因其血管分布，富含细胞色素呈浅棕色而命名，主要分布于肩胛间区，心包和窦房结周围，主动脉和交感神经链周围，与产热有关，近来发现B3肾上腺素能受体(BB3AR)基因变异也与肥胖的发生有关，B3AR主要在BAT表达，通过其生热作用和促进脂肪分解作用参与能量平衡和脂肪贮存的调节。
老年肥胖症也与生长因素有关，脂肪组织的肥大可由于脂肪数量增多(增生型);脂肪细胞体积增长(肥大型)；或脂肪细胞同时增多，增大(增生肥大型)而引起，幼年起病者多为增生型或增生肥大型，肥胖程度较重，且不易控制，成年起病者多为肥大型。此外，有研究发现，胎儿期母体营养不多，蛋白质缺乏，或出生时低体重婴儿，在成年期饮食结构发生变化，也容易发生老年肥胖症。
有一种观点认为，每个人的脂肪含量，体重受一定的固有控制系统所限定和调节，这种调节水平称为调定点(Set Point)，老年肥胖者的调定点较高，这一理论可解释肥胖者难于减轻体重，或即使体重减轻也难于保持，调定点起作用的具体环节仍未明了。
总之，现代化、文明化和社会经济状况的改变，使老年人体力活动的减少，以及饮食结构的西方化，饱和脂肪酸超于增加，而纤维素减少，加上城市生活带来的压力造成营养失衡，遗传因素，中枢神经系统异常，内分泌功能紊乱均可导致老年肥胖症。
发病机制
老年肥胖症的病因未完全明了，有各种不同的病因，同一患者可有几种因素同时存在，总的来说，若热量的摄入超过人体的消耗，即无论多食，或消耗减少，或两者兼有，均可引起肥胖。
