糖原是由葡萄糖單位構成的高分子多糖，主要貯存在肝和肌肉中作為備用能量，正常肝和肌肉分別含有約4%和2%糖原。攝人體內的葡萄糖在葡萄糖激酶、葡糖磷酸變位酶和尿苷二磷酸葡糖焦磷酸化酶的催化下形成尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）。然后由糖原合成酶將UDPG提供的葡萄糖分子以α-1，4-糖苷鍵連接成一個長鏈；每隔3～5個葡萄糖殘基由分支酶將1，4位連接的葡萄糖轉移成1，6位連接，形成分支，如是擴展，最終構成樹狀結構的大分子。糖原的分子量高達數百萬以上，其最外層的葡萄糖直鏈較長，大多為10～15個葡萄糖單位。糖原的分解主要由磷酸化酶催化、從糖原分子中釋放1-磷酸葡萄糖。但磷酸化酶的作用僅限于1，4糖苷鍵，并且當分枝點前僅存4個葡萄糖殘基時就必須由脫支酶（淀粉1，6-葡糖苷酶，amyol-1，6-glucosidase）將其中的三個殘基轉移至其他直鏈以保證磷酸化酶的作用繼續進行。與此同時，脫支酶可以解除α-l，6-糖苷鍵連接的一個葡萄糖分子，這樣反復進行便保證了機體對葡萄糖的需求。存在于溶酶體中的α-1，4葡糖苷酶（酸性麥芽糖酶）也能水解不同長度的葡萄糖直鏈，使之成為麥芽糖等低聚糖分子。GSD是由于患者缺乏上述糖原合成和分解過程中任一酶的缺陷使糖原合成或分解發生障礙，導致糖原沉積于組織中而致病。由于酶缺陷的種類不同，造成多種類型的糖原代謝病，常見類型見表。其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅸ型以肝臟病變為主，Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ型以肌肉組織受損為主。