פלבונואידים מגבירים את מסלולי האיתות של אינסולין, בכך שהם מעודדים זרחון של מצעים המפעילים את הקולטן לאינסולין, ובכך שהם משפעלים אנזימים מזרחנים. פלבונואידים מסוימים משפרים את קליטת הגלוקוז על ידי תאי השומן ותאי שריר השלד, ובנוסף פלבונואידים מעודדים הפרשת אינסולין באמצעות עידוד תפקודם של תאי ביתא בלבלב, והפחתת העקה החיסונית, הנוצרת כתוצאה מתמותה של תאי ביתא.
פלבונואידים מעודדים את הרחבת מגוון חיידקי המיקרוביום, ומעודדים את הצמיחה של חיידקים מועילים, בעודם מדכאים חיידקים מזיקים. הם משפיעים על יצירתם של מטבוליטים, כגון חומצות שומן קצרות שרשרת, המשפרות את הרגישות לאינסולין, ומווסתות את הפרשת ההורמונים של חיידקי המעי.
מיקרוביום המעי ממלא תפקיד קריטי במטבוליזם הגלוקוז ובפתופיסיולוגיה של מחלת הסוכרת.
