Адипонектин продуцируется исключительно адипоцитами жировой ткани. В отличие от большинства сигнальных соединений, секретируемых адипоцитами, образование адипонектина снижается при увеличении жировых отложений, что может служить одной из причин развития снижения чувствительности тканей к инсулину и развития диабета типа 2 при ожирении. Стимулы для усиления экпрессии адипонектина — высокий уровень свободных жирных кислот в крови, лептин, инсулин, Ингибиторы секреции адипонектина — глюкокор-тикоиды, ИЛ-6, TNFa, пролактин, андрогены, р-адренергическая стимуляция. У мыши существенный рост уровня адипонектина в крови отмечен в период полового созревания. В этот же период возникают половые различия в уровне адипонектина с его преобладанием у самок. Сходные половые различия обнаружены и у человека.

Физиологическое действие адипонектина включает снижение уровня глюкозы и свободных жирных кислот в крови, происходящее за счёт нескольких процессов. Адипонектин повышает эффективность ингибирующего действия инсулина на глюконеогенез в печени и усиливает захват глюкозы периферическими тканями, включая мышечную. Кроме того, адипонектин повышает окисление жирных кислот в мышцах, усиливая экспрессию белков, участвующих в метаболизме липидов (транспортёра 1 жирных кислот, ацил-КоА-оксидазы, белка UCP-2, рассопрягающего окисление и фосфорилирование). У мышей с нокаутированным геном адипонектина наблюдается нарушение проведения сигнала Рц инсулина, а введение таким животным адипонектина восстанавливает чувствительность тканей к инсулину. Важным элементом антидиабетического действия адипонектина является его способность подавлять секрецию фактора некроза опухолей a (TNFa) и ингибировать действие TNFa в других тканях (TNFa оказывает ди-абетогенное и провоспалительное действие).