碳水化合物是多羟基的醛、酮类化合物及其聚合物或衍生物，也称为糖类。碳水化合物主要由碳组成、氢、氧由三种元素组成，其中氢氧比与水分子相同，一般可以用通式Cn(H2O)m表示这也是它名字的由来。
应当注意，满足通式Cn(H2O)m不全是碳水化合物，比如甲醛（CH2O）乙酸（C2H4O2）乳酸（C3H6O3）等；另外，并不是所有的碳水化合物及其衍生物都符合这个通式，比如脱氧核糖（C5H10O4）鼠李糖（C6H12O5）等。
碳水化合物根据单位结构可以分为单糖、低聚糖和多糖。
低聚糖（oligose）通常由两个或多个分子的单糖通过糖苷键组成/文本，水解后可以生成2-一种由10分子单糖缩合而成的物质，完全水解后会得到相应数量的单糖。根据水解后得到的单糖数量，正文可分为双糖（Diaccharide）三糖（trisaccharide）四糖（tetrose）等等，其中最重要的是乳糖、蔗糖、麦芽糖等二糖。寡糖可分为由同一单糖聚合而成的均寡糖（麦芽糖等）和由不同单糖聚合的杂寡糖（蔗糖、棉籽糖等）
多糖（polysaccharide）它是含有10个以上单糖的缩合产物，结构与低聚糖相似它是一种聚合物。自然界中存在的多糖一般由100多个单糖组成，多达数千种3/淀粉等文字（Starch）纤维素（cellulose）等。多糖分子，由一个单糖组成的多糖称为同型多糖，如淀粉和纤维素；由两个或两个以上单糖组成的多糖称为杂多糖，最复杂的杂多糖含有四个单糖。
抗生酮
碳水化合物摄入少的时候会导致脂肪代谢不完全，然后会产生过多的酮体在体内堆积，引起酮血症。碳水化合物充足时，脂肪β-氧化产生的代谢酮体可以被三羧酸循环完全氧化，消除人体内酮体的堆积。因此，碳水化合物对脂肪代谢的调节作用也可称为抗生酮作用。
碳水化合物可增加肝脏中糖原的储存，肝脏中的葡萄糖醛酸可与细菌产生的外来化合物和毒素结合，从而将其排出体外，起到解毒作用。
葡萄糖可用于制造注射用葡萄糖和口服葡萄糖/text；碳水化合物也可用于制备医用碳水化合物聚合物材料如纤维素可用于制作适合人工肝的半透膜，甲壳素及其衍生物可用于制作适合外科手术的人工皮肤，纤维素胶可用于骨缺损移植、骨块的粘合固定、肌腱的修复，壳聚糖纤维和甲壳素也可用于制作可吸收外科缝合线。
碳水化合物也可用于制备药用碳水化合物高分子材料和高分子药物。纤维素及其衍生物可用作药物的粘合剂、包衣剂、薄膜包衣剂纤维素衍生物等、聚乳糖可用于包埋低分子量药物或制成微胶囊和环糊精、壳聚糖、纤维素也可以用作药物传递系统中的载体。生物活性多糖（BAP）一般由7个以上、一种或多种单糖，如葡萄糖、阿拉伯糖、甘露糖通过特殊的糖苷键缩合而成，BAP具有明显的抗肿瘤作用；甲壳素及其衍生物具有抗感染作用，其中甲壳素六聚糖的作用最强，壳聚糖可用于抑制和杀灭临床常见致病性金黄色葡萄球菌。