La leptina è un ormone polipeptidico, appartenente alla famiglia delle citochine (Figura 10), costituito da 167 aminoacidi e codificato dal gene Lep (ob nel topo) localizzato nell'uomo sul cromosoma 7q31.3.Il gene umano della leptina presenta un'omologia con quello del topo pari all'84%. Un così alto grado di omologia tra le specie indica che la funzione della leptina è altamente conservata.Un peptide segnale di 21 aminoacidi è clivato prima che la leptina venga rilasciata nella circolazione; l'ormone risulta quindi costituito da 146 aminoacidi e ha un peso molecolare di 16 KDa. I primi studiosi che identificarono la leptina sostenevano che venisse prodotta esclusivamente dal tessuto adiposo. Studi successivi hanno invece dimostrato la presenza di altri siti di produzione dell'ormone, seppur in minor misura, come il tratto gastrointestinale, i muscoli scheletrici, la placenta, la ghiandola mammaria e i tessuti fetali durante lo sviluppo intrauterino [52][53][54].L'ormone circola nel plasma sia in forma libera sia legata a proteine; tra queste la più importante è la forma solubile del recettore della leptina, sOb-R, il quale si presenta in due diverse isoforme N-glicosilate, che circolano come dimeri e oligomeri nel sangue umano; la forma biologicamente attiva di leptina è quella libera.