牛胰岛素由51个氨基酸组成，是一种五十一肽。它又由A和B两条肽链组成，由二硫键将A肽链和B肽链连结起来。其中21个氨基酸属于A肽链：30个氨基酸属于B肽链。它是已经弄清化学结构的最小的蛋白质。
1965年，中科院有机所和北京大学化学系合作，由汪猷和邢其毅领导的联合研究小组完成了胰岛素A链的化学合成，上海生化所化学合成的胰岛素B链进行重组取得成功，并纯化得到了具有与天然胰岛素完全相同的比活性和抗原性的人工合成牛胰岛素结晶，且其结晶形状和酶切图谱也与天然物相同。

一、调节糖代谢
胰岛素与糖尿病关系胰岛素能促进全身组织对葡萄糖的摄取和利用，并抑制糖原的分解和糖原异生，因此，牛胰岛素有降低血糖的作用。胰岛素分泌过多时，血糖下降迅速，脑组织受影响最大，可出现惊厥、昏迷，甚至引起胰岛素休克。相反，胰岛素分泌不足或胰岛素受体缺乏常导致血糖升高；若超过肾糖阈，则糖从尿中排出，引起糖尿；同时由于血液成份中改变(含有过量的葡萄糖)， 亦导致高血压、冠心病和视网膜血管病等病变。

牛胰岛素降血糖是多方面作用的结果：
（1）促进肌肉、脂肪组织等处的靶细胞细胞膜载体将血液中的葡萄糖转运入细胞内进行代谢。
（2）通过共价修饰增强磷酸二酯酶活性、降低cAMP水平、升高cGMP浓度，从而使糖原合成酶活性增加、磷酸化酶活性降低，加速糖原合成、抑制糖原分解。
（3）通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸脱氢酶激活，加速丙酮酸氧化为乙酰辅酶A，加快糖的有氧氧化。
（4）通过抑制PEP羧激酶的合成以及减少糖异生的原料，抑制糖异生。
（5）抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶，减缓脂肪动员，使组织利用葡萄糖增加。

二、调节脂肪代谢
牛胰岛素能促进脂肪的合成与贮存，使血中游离脂肪酸减少，同时抑制脂肪的分解氧化。胰岛素缺乏可造成脂肪代谢紊乱，脂肪贮存减少，分解加强，血脂升高，久之可引起动脉硬化，进而导致心脑血管的严重疾患；与此同时，由于脂肪分解加强，生成大量酮体，出现酮症酸中毒。

三、调节蛋白质代谢
胰岛素一方面促进细胞对氨基酸的摄取和蛋白质的合成，一方面抑制蛋白质的分解，因而有利于生长。腺垂体生长激素的促蛋白质合成作用，必须有胰岛素的存在才能表现出来。因此，对于生长来说，胰岛素也是不可缺少的激素之一。

四、其它功能
牛胰岛素可促进钾离子和镁离子穿过细胞膜进入细胞内；可促进脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)及三磷酸腺苷。