Se ha observado que las mujeres obesas son menos fértiles, tanto en ciclos naturales como en inducidos, y tienen mayor posibilidad de aborto, que las mujeres con peso normal. Aproximadamente el 80% de las mujeres obesas con SOP tienen resistencia a la insulina, con la consecuente hiperinsulinemia, que estimula la LH y la secreción de andrógenos ováricos. Todo esto disminuye la concentración de la globulina fijadora de hormonas sexuales y se producen ovulaciones irregulares o anovulación.

La obesidad favorece el hiperandrogenismo porque los adipositos son capaces de transformar los precursores androgénicos a andrógenos más potentes, encontrándose relación entre la obesidad, los niveles plasmáticos de testosterona, y la resistencia periférica a la insulina, que origina hiperinsulinemia. Por otra parte, la insulina aumenta la producción de andrógenos en cultivos de células intersticiales y tecales ováricas lo que favorece el hiperandrogenismo.

Además, la obesidad se asocia con una disminución de la concentración de proteína transportadora, por lo que aumenta la concentración de testosterona libre que favorece la aparición de hirsutismo.

Además, el exceso de grasa contribuye al aumento de la conversión periférica de androstendiona a estrona, creando un clima de hiperestronismo.

La pérdida de peso puede revertir este proceso y mejorar la función ovárica, así como las anormalidades hormonales. Se ha señalado que entre el 50% y el 100% de las mujeres obesas con SOP, recuperan su función reproductiva cuando pierden del 5% al 10 % de su peso corporal, en un período de 6 meses. Debido a la efectividad, el ser económico y a no tener efectos secundarios, se debe considerar a la pérdida de peso el tratamiento de primera línea en mujeres obesas con infertilidad por problemas ovulatorios. 

Cualquier medida terapéutica para el tratamiento del SOP, debe iniciarse por un severo ajuste dietético, tendente a la normalización de su índice de masa corporal (IMC), con reducción de la ingesta calórica y la reducción de los azúcares, en especial los refinados y evitando los ácidos grasos saturados. Además, debe incrementarse el ejercicio físico para aumentar el gasto calórico. Los supresores del apetito deben reservarse para casos de obesidad extrema (IMC > 35) por los importantes efectos secundarios que pueden llegar a producir y porque pueden tener un efecto central que induce amenorrea.