비만은 불임과도 밀접한 관계가 있는데, 크게 남성형 비만과 여성형 비만으로 나눌 수 있다. 남성형 비만은 상체 특히 허리가 굵어지는 것을 말하며, 여성형 비만은 하체에 비만이 생기는 경우이다. 특히 여성에서 비만을 보일 때에는 고혈압, 심혈관 질환, 당뇨병의 위험성이 높아진다. 또 이러한 여성에서는 황체 형성 호르몬이 상승하고, 부신피질 기능에 이상이 생겨서 남성 호르몬 수치가 올라간다. 비만 여성에서는 남성 호르몬의 생산율과 대사제거율이 모두 증가된다. 그렇지만 여성호르몬도 증가하는 양상을 보이는데, 그 중에서도 특히 에스트론의 수치가 상승하게 된다. 이것은 안드로스틴 다이온이라는 남성 호르몬이 지방 조직에서 에스트론으로 전환되기 때문이다. 이것은 폐경기 여성에서 특징적으로 나타나며, 젊은 여성에서는 난소에서 여성 호르몬이 많이 분비되기 때문에 혈중 여성 호르몬 수치에는 별다른 영향을 미치지 않는다. 비만은 초경과 폐경기에도 영향을 미치는데, 일반적으로 비만여성에서는 초경이 일찍 시작되고, 폐경이 늦게 온다고 알려져 있다. 비만이 한가지 좋은 점이 있다면, 폐경기 여성에서 나타나는 안면홍조와 골다공증 같은 부작용이 야윈 여성에서 보다 적다는 것이다. 비만여성은 인슐린 저항성이라는 기전이 작용하여 여러 가지 증상이 나타나게 된다. 즉 생체 내에서 인슐린의 활성이 떨어지고, 대사성으로 인슐린 과다증이 생기면, 인슐린이 남성 호르몬의 분비를 촉진하게 된다. 남성 호르몬이 높아지면 배란 장애가 생기고, 이것을 치료하기 위하여 배란제를 투여하지만 정상 여성에 비하여 그 반응이 떨어진다. 비만, 다모증, 무배란, 인슐린 저항증, 남성 호르몬 과다증 등을 보이는 대표적인 질환이 다낭성 난소증후군이라고 하는 병으로, 이 질환은 불임을 호소하는 여성 중에서 흔히 볼 수 있다. 더 심각한 사실은 비만 여성에서 자궁내막암과 유방암의 빈도가 증가한다는 것이다. 체중이 감소하면 성호르몬 결합단백질이 증가하고, 남성 호르몬과 인슐린 수치가 떨어지며, 인슐린 저항성이 개선된다. 또 성선자극 호르몬의 분비가 정상화되어 월경 불순이 사라지고, 배란이 회복되면 자연임신도 가능해진다. 최근에는 인슐린 저항성을 치료하기 위한 여러가지 약제가 많이 개발되었다.하지만 이런 치료를 하지 않고도 체중을 줄이는 것만으로 상기 효과를 얻을 수 있다. 그러므로 비만이 있는 불임여성에서 어떠한 치료보다 선행되어야 하는 것은 체중감소라고 할 수 있다.