Biologiczne przyczyny otyłości mogą również wiązać się z niegenetycznymi chorobami czy zaburzeniami funkcjonowania organizmu, niemniej jednak tłumaczyć one mogą zaledwie około 2% przypadków nadwagi czy otyłości. Za nadmierną wagę u ludzi może być odpowiedzialna również niedoczynność tarczycy czy też nadczynność gruczołów nadnerczy. Z kolei u kobiet może dodatkowo występować zespół policystycznych jajników, który charakteryzuje się powstawaniem małych, lecz licznych torbieli w jajnikach zaburzając tym samym ich aktywność hormonalną. Zwiększa się bowiem stężenie androgenów w ciele kobiety, co skutkuje przybieraniem na wadze (Ogińska-Bulik, 2004).
Ponadto, jak wspomniano wcześniej, leptyna odpowiedzialna jest za regulację dwóch przeciwstawnych zestawów substancji chemicznych wpływających na zwiększenie lub zmniejszenie spożycia kalorii (Jeanrenaud i Rohner-Jeanrenaud, 2001). Jednakże u osób otyłych, którzy mają zwiększoną tkankę tłuszczową a tym samym zwiększoną ilość leptyny w organizmie powinno występować zwiększone wydatkowanie energii i zmniejszenie jej przyjmowania. Niestety tak się nie dzieje. Na świecie zdiagnozowano bardzo niewiele osób otyłych u których występował deficyt leptyny. Generalnie u większości otyłych mówi się raczej o odporności receptorów na leptynę (Wadden i wsp., 2002; Cope i wsp., 2003). Z drugiej strony, osoby otyłe często równocześnie z podwyższonym poziomem leptyny mają podwyższony poziom NPY. Tak więc zaburzenie ujemnego sprzężenia zwrotnego między leptyną a NPY może stanowić kolejną przyczynę otyłości (Ogińska-Bulik, 2004).
Dodatkowo, gdy organizm jest w stanie długotrwałego głodu, podwzgórze wydziela coraz więcej NPY, zmuszając tym samym człowieka do zjedzenia większej ilości pokarmów, przeważnie cukrów. Natomiast, gdy ten sygnał nie przyniesie rezultatów, podwzgórze wydziela galaninę, która nakazuje spożycie tłuszczów. Można tym samym przypuszczać, że osoby z podwyższonym poziomem tej substancji są skłonne do nadwagi. Galanina jest wydzielana w rytmie dobowym - ma niski poziom rano a wysoki po południu i wieczorem. Zwiększa się także u kobiet w okresie przedmięsiączkowym (Ogińska-Bulik, 2004).
Również przyczyną otyłości może być zaburzenie wydzielania serotoniny w podwzgórzu a także insuliny przez trzustkę. Niedobór serotoniny w podwzgórzu zwiększa apetyt na słodycze. Insulina natomiast, która wydzielana jest na skutek dostarczenia organizmowi węglowodanów, sprzyja magazynowaniu tłuszczów. Przyczyna otyłości może być tzw. oporność insulinowa. Organizm wybiórczo ignoruje normalną zdolność insuliny do obniżania poziomu glukozy we krwi, jednocześnie zmniejszając apetyt, ale uaktywnia enzymy odpowiedzialne za magazynowanie tłuszczu. Co więcej, oporność insulinowa hamuje wydzielanie glukagonu, który sygnalizuje wypełnienie żołądka. Insulina oddziaływuje również na tryptofan, który w mózgu jest przekształcany w serotoninę. Ten neurotransmiter odpowiada z kolei za dobre samopoczucie a także przeciwdziała napadom głodu i nadmiernego jedzenia. Im więcej tej substancji w mózgu, tym mniejsza szansa na przejadanie się i wybór niewłaściwych pokarmów. Chroni ona bowiem niejako przed działaniem wytwarzanego przez podwzgórze MCH. Hormon ten uwalnia się do przedniej części płatów czołowych, odpowiedzialnych za decyzje i kontrolę działania oraz sygnalizuje on natychmiastową konieczność dostarczenia brakujących pokarmów (por. Pąchalska, 2007).
Istnieje także teoria, mówiąca, iż otyłość programowana jest w życiu płodowym. Według tej teorii jakiekolwiek formy niedożywienia płodu powodują redukcję jego masy oraz masy łożyska nawet o 30%. Po urodzeniu dziecko cechuje się wzmożonym apetytem, co jest skutkiem zakłócenia osi podwzgórze-tkanka tłuszczowa-trzustka. Niemowlę staję się coraz bardziej otyłe (Pawłowska i Sadłowska, 2006). Z drugiej strony często matki w trosce o dziecko jedzą więcej w trakcie ciąży wywołując późniejszą otyłość u siebie a jednocześnie przekarmiają dziecko w imię zasady, iż duży apetyt jest oznaką zdrowia (Ogińska-Bulik, 2004).
Podsumowując, należy podkreślić dużą złożoność czynników biologicznych, które wpływają na regulację jedzenia. Tym samym zaburzenia w tej sferze, które objawiają się m.in. nadwagą i otyłością, mogą mieć wiele różnych przyczyn i nierzadko u jednej osoby może występować wiele z tych czynników. Ponadto, nie tylko czynniki biologiczne wpływają na sylwetkę człowieka, ale jest ona także uwarunkowana środowiskowo oraz psychologicznie.
