Uma vez ativado, o receptor de insulina pode fosforilar vários substratos proteicos em tirosina, atualmente, temos 10 substratos de insulina identificados. Esses se referem ao metabolismo e controle da glicose, os IRS-1 e IRS-2 parecem desempenhar o controle principal. Uma vez fosforilados, o IRS-1 e IRS-2 podem associar-se a
enzima PI3-k, ativando-a. Por consequência, ocorre a ativação de outras proteínas, como as proteínas quinase B (PKB), também conhecida como Akt
O transporte da glicose da circulação sistêmica para o citoplasma é mediado por transportadores GLUTs, sendo uma família de 14 membros, os quais permitem a entrada de glicose para o meio intracelular através da difusão facilitada. A proteína GLUT-4 é expressa restritamente nos adipócitos e nas células musculares e é responsável pela captação de glicose estimulada pela insulina. A contração muscular e a hipóxia podem ativar AMPK, levando a translocação de GLUT-4 para a membrana plasmática independente de insulina.
A insulina pode mediar a translocação de vesículas GLUT-4 para a membrana plasmática e esse efeito depende do aumento da ativação da P13-k e da ativação do Akt.