多囊卵巢综合征患者往往伴随胰岛素抵抗，这被认为是导致女性排卵障碍的原因之一。临床上使用最广泛的治疗不排卵的胰岛素增敏药物正是二甲双胍，大量研究表明该药可以有效改善PCOS女性的排卵状况。同时，有研究表明，服用二甲双胍的PCOS患者可以降低卵巢过度刺激(OHSS)的发生率(Costello等，2006)，同时也有报道称二甲双胍可以降低PCOS患者的流产率。

对于男型不育患者，糖尿病及高胰岛素血症可直接或间接影响精子质量，导致异常形态精子增多等，研究表明，经二甲双胍治疗的男性高胰岛素血症患者，可提高精子质量(Bosman E等，2015)，并有助于降低体重。

对于肥胖患者，二甲双胍似乎可以带来更多的受益，有研究将体重指数(BMI,体重KG/身高m2)≥30的患者与正常体重患者进行对比，发现服用二甲双胍6周后可以明显降低肥胖患者体重及睾酮水平，改善代谢相关指标及胰岛素敏感性，但对于体重正常的患者无明显影响。